KR101256403B1

KR101256403B1 - 유체 핸들링 구조, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법

Info

Publication number: KR101256403B1
Application number: KR1020110037783A
Authority: KR
Inventors: 로저 헨드리쿠스 막달레나 코르티에; 파울루스 마르티누스 마리아 리브런츠; 미첼 리에펜; 파브리지오 에반젤리스타
Original assignee: 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2011-04-22
Publication date: 2013-04-25
Also published as: US10620544B2; TW201142540A; SG175498A1; CN102236264A; US20110261332A1; TWI431436B; US9256136B2; JP5383739B2; EP2381310B1; EP2381310A1; US20160154321A1; JP2012256625A; US10209624B2; KR20110118104A; US20180101102A1; US20190285990A1; CN102236264B; US9846372B2

Abstract

리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조가 개시되며, 이 유체 핸들링 구조는, 액침 유체를 담도록 구성된 공간으로부터 유체 핸들링 구조 외측의 지역까지의 경계에, 사용 시에 기판 및/또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블을 향하여 지향되는 제1 라인에 배치된 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부와, 제2 라인의 가늘고 긴 애퍼처를 갖는 가스 나이프 장치와, 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 연속적으로 포함한다.

Description

유체 핸들링 구조, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법{FLUID HANDLING STRUCTURE, LITHOGRAPHIC APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 유체 핸들링 구조, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 상에 통상적으로는 기판의 타겟 영역 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 마스크 또는 레티클(reticle)로도 지칭되는 패터닝 장치가 집적회로의 개개의 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟 영역(예컨대, 하나의 다이(die)의 일부분, 하나의 다이, 또는 여러 개의 다이를 포함) 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 위에의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 영역들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 타겟 영역 상에 패턴 전체를 한번에 노광함으로써 각각의 타겟 영역을 조사(照射)하는 소위 스테퍼(stepper), 및 소정의 방향("스캐닝"-방향)의 방사 빔을 통해 패턴을 스캐닝하는 동시에, 이 방향과 평행한 방향(동일 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 스캐닝함으로써 각각의 타겟 영역을 조사하는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 장치로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.

리소그래피 투영 장치 내의 기판을 물과 같은 비교적 굴절률이 높은 액체에 액침(immersion)시켜 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우도록 하는 것이 제안되어 있다. 일구현예에서, 액체로는 증류수가 가능하지만, 다른 액체를 사용할 수도 있다. 본 발명의 실시예는 액체를 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 또 다른 유체, 구체적으로는 습윤 유체(wetting fluid), 비압축성 유체(incompressible fluid), 및/또는 공기보다 높은 굴절률을 갖는, 바람직하게는 물보다 높은 굴절률을 갖는 유체가 적합할 수도 있다. 가스를 배출시키는 유체가 특히 바람직하다. 이와 같이 하는 요지는, 노광 방사선이 액체 내에서는 더 짧은 파장을 가질 것이기 때문에, 더 작은 특징부(smaller features)의 이미징을 가능하게 하기 위해서이다(액체의 영향은 시스템의 유효 개구수(NA)를 증가시키고 또한 초점 거리를 증가시키는 것으로서도 고려될 것이다). 고체 입자(예컨대, 석영)가 그 안에 부유되어 있는 물 또는 나노 입자 부유물(예컨대, 최대 직경이 10 ㎚인 입자)을 갖는 액체를 포함한 다른 액침액도 제안되어 있다. 부유 상태의 입자의 굴절률은 이들이 부유 상태로 존재하고 있는 액체의 굴절률과 유사하거나 동일하여도 되고, 유사하거나 동일하지 않아도 된다. 적합할 수도 있는 다른 액체로는, 방향족 등의 탄화수소, 불화탄화수소, 및/또는 수용성 용액 등이 있다.

기판 또는 기판과 기판 테이블을 액체의 수조(bath)에 담그는 것(예컨대, 미국 특허 번호 4,509,852호를 참조)은 액침 시스템 구성의 한 가지 형태이다. 이 구성은 스캐닝 노광 동안에 상당한 부피의 액체가 가속되도록 요구된다. 이와 같이 하기 위해서는 모터를 추가하거나 더 강력한 모터를 사용할 필요가 있으며, 액체 내에서의 요동이 바람직하지 않은 동시에 예측 가능하지 않은 영향을 야기할 수도 있다.

액침 장치에서는 액침액이 예컨대 유체 핸들링 구조와 같은 유체 핸들링 시스템 또는 장치에 의해 핸들링된다. 유체 핸들링 시스템은 액침 유체를 공급할 수 있으며, 그에 따라 유체 공급 시스템이 될 수 있다. 유체 핸들링 시스템은 유체를 제한(confine)할 수 있으며, 그에 따라 유체 제한 시스템이 될 수 있다. 유체 핸들링 시스템은 유체에 대한 장벽을 제공할 수 있으며, 그에 따라 장벽 부재가 될 수 있다. 유체 핸들링 시스템은 예컨대 유체를 핸들링하는데 도움을 주기 위해 유체(가스 등)의 흐름을 생성하거나 이용할 수 있다. 액침액은 액침 유체로서 이용될 수 있다. 그 경우, 유체 핸들링 시스템은 액체 핸들링 시스템이 될 수 있다.

이에 대하여 제안된 장치 중의 하나는, 액체 공급 시스템으로 하여금, 기판의 국소 영역에만 또한 투영 시스템의 최종 요소와 기판의 사이에만, 액체 제한 시스템(liquid confinement system)을 이용하여 액체를 제공하도록 한다(기판은 일반적으로 투영 시스템의 최종 요소보다 큰 표면적을 갖는다). 이것을 달성하기 위해 제안된 방식 중의 하나가 PCT 특허 출원 공개 번호 WO 99/49504에 개시되어 있다. 이 유형의 장치는 국소 액침 시스템 장치로 지칭될 수도 있다.

PCT 특허 출원 공개 번호 WO 2005/064405에는 액침액이 제한되지 않는 전체 습윤 장치(all wet arrangement)가 개시되어 있다. 이러한 시스템에서는 액침액이 제한되지 않고, 기판의 상면 전체가 액체로 덮여진다. 이러한 구성은 기판의 상면 전체가 실질적으로 동일한 조건에 노출되기 때문에 이로울 것이다. 이러한 구성은 기판의 가공 및 온도 제어에 대해 장점을 갖는다. WO 2005/064405에서는, 액체 공급 시스템이 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 갭에 액체를 제공한다. 그 액체는 기판의 나머지 부분 위로 누출(또는 흐르게)되도록 허용된다. 기판 테이블의 에지에 있는 장벽은 액체가 벗어나는 것을 방지하여, 액체가 제어된 방식으로 기판 테이블의 상면으로부터 제거될 수 있도록 한다. 이러한 시스템이 기판의 가공 및 온도 조절을 향상시키지만, 여전히 액침액의 기화가 발생할 것이다. 이 문제를 경감시키는데 도움을 주는 한 가지 방안이 미국 특허 출원 공개 번호 US 2006/0119809에 개시되어 있다. 모든 위치에서 기판을 덮고 또한 자신과 기판 및/또는 기판을 유지하고 있는 기판 테이블의 상면과의 사이에서 액침액이 연장하도록 배치되어 있는 부재가 제공된다.

각각 그 전체 내용이 본 명세서에 참고자료로 원용되어 있는 유럽 특허 출원 공보 EP 1420300 및 미국 특허 출원 공보 US 2004-0136494에는, 2중 또는 듀얼 스테이지 액침 리소그래피 장치의 개념이 개시되어 있다. 이러한 장치는 기판을 지지하기 위한 2개의 테이블이 제공된다. 액침액이 없는 제1 위치에 있는 테이블에서는 레벨링 측정이 수행되고, 액침액이 존재하는 제2 위치에 있는 테이블에서는 노광이 수행된다. 이와 달리, 액침 리소그래피 장치는 단지 하나의 테이블을 가질 수도 있다.

기판을 투영 시스템 아래에서 가능한 한 신속하게 이동시키는 것이 바람직하다. 이를 위해, 유체 핸들링 시스템, 구체적으로 국소 영역 유체 핸들링 시스템은 현저한 액체 손실 없이 높은 스캐닝을 허용하도록 설계되어야 한다.

예컨대, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간에 액체를 유지하는 유체 핸들링 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징에 따라, 리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조로서, 액침 유체를 담고 있도록 구성된 공간으로부터 유체 핸들링 구조 외측의 지역까지의 경계에, 사용 시에 기판 및/또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블을 향하여 지향되는 제1 라인에 배치된 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부; 제2 라인의 가늘고 긴 애퍼처를 갖는 가스 나이프 장치; 및 상기 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 연속적으로 포함하는 유체 핸들링 구조가 제공된다.

본 발명의 특징에 따라, 리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조로서, 사용 시에 유체 상기 핸들링 구조 외측의 지역까지의 액침액이 제한되는 공간의 경계에, 사용 시에 예컨대 기판 및/또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블의 대향면을 향하여 지향되는 제1 라인에 배치되어 유체를 추출하기 위한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부; 제2 라인에 있는, 가스 나이프용의 가늘고 긴 애퍼처; 및 상기 가스 나이프용의 가늘고 긴 애퍼처에 인접하여 형성되어 액침액을 추출하기 위한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 연속적으로 포함하는 유체 핸들링 구조가 제공된다.

본 발명의 특징에 따라, 상기한 바와 같은 유체 핸들링 구조를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.

본 발명의 특징에 따라, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 간의 공간에 액침액을 제공하는 단계; 제1 라인에 배치된 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 통해 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 기판 테이블 사이로부터 액침액을 회수하는 단계; 가스 나이프를 형성하는 제2 라인의 애퍼처를 통해 가스를 공급함으로써 상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 향하여 액침액에 힘을 가하는 단계; 및 상기 가스 나이프에 인접하여 있고 또한 상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부의 상기 가스 나이프 반대측에 있는 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 통해, 가스 및 잔여 액침액을 추출하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하고 있다.
도 2 및 도 3은 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 4는 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 5는 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 메니스커스 피닝 시스템의 개략 평면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 라인을 따른 부분 횡단면도로, 본 발명의 실시예에 사용하기 위한 메니스커스 피닝 시스템을 유체 핸들링 구조 아래의 표면에 실질적으로 직각을 이루는 평면으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유체 핸들링 구조의 일부를 유체 핸들링 구조 아래의 표면에 실질적으로 직각을 이루는 평면에서의 횡단면도로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 추가의 실시예에 따른 유체 핸들링 구조의 일부를 유체 핸들링 구조 아래의 표면에 실질적으로 직각을 이루는 평면에서의 횡단면도로 나타낸 도면이다.
도 10은 유체 핸들링 구조의 일부를 유체 핸들링 구조 아래의 표면에 실질적으로 직각을 이루는 평면에서의 횡단면도로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 추가의 실시예에 따른 유체 핸들링 구조의 일부를 유체 핸들링 구조 아래의 표면에 실질적으로 직각을 이루는 평면에서의 횡단면도로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 추가의 실시예에 따른 유체 핸들링 구조의 일부를 유체 핸들링 구조 아래의 표면에 실질적으로 직각을 이루는 평면에서의 횡단면도로 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 추가의 실시예에 따른 유체 핸들링 구조의 일부를 유체 핸들링 구조 아래의 표면에 실질적으로 직각을 이루는 평면에서의 횡단면도로 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 추가의 실시예에 따른 유체 핸들링 구조의 일부를 유체 핸들링 구조 아래의 표면에 실질적으로 직각을 이루는 평면에서의 횡단면도로 나타낸 도면이다.

이하에서는, 단지 예시를 목적으로 하는 본 발명의 실시예를 대응하는 부분에 대응하는 도면 부호가 부여되어 있는 첨부된 개략 도면을 참조하여 설명할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 본 리소그래피 장치는 이하의 구성요소를 포함한다:

- 방사 빔(B, 예컨대 UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 조절하도록 구성된 조명 시스템(조명기)(IL);

- 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 또한 특정의 파라미터에 따라 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제1 위치 설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT);

- 기판(예컨대, 레지스트가 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 특정의 파라미터에 따라 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제2 위치 설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예컨대, 웨이퍼 테이블)(WT); 및

- 패터닝 장치(MA)에 의해 방사 빔(B)에 부여한 패턴을, 기판(W)의 타겟 영역(C)(예컨대, 하나 이상의 다이를 포함하는) 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템(예컨대, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS).

조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위한 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 정전식, 또는 다른 형태의 광학 요소들 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 형태의 광학 요소들을 포함할 수 있다.

지지 구조체(MT)는 패터닝 장치를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예컨대 패터닝 장치가 진공 분위기에서 유지되는지의 여부와 같은 기타 조건들에 좌우되는 방식으로 패터닝 장치를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 장치를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 지지 구조체는 패터닝 장치가 예컨대 투영 시스템에 대하여 요구된 위치에 있도록 할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 장치"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "패터닝 장치"라는 용어는, 기판의 타겟 영역에 패턴을 생성하기 위하여 방사 빔의 단면에 패턴을 부여하기 위해 사용될 수 있는 어떠한 디바이스도 포함되는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사 빔에 부여된 패턴은, 예컨대 그 패턴이 위상 반전 피처(phase shifting feature) 또는 이른바 어시스트 피처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판의 타겟 영역 내의 요구된 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사 빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같은 타겟 영역 내에 생성되는 디바이스에서의 특정 기능층에 대응할 것이다.

패터닝 장치는 투과형 또는 반사형 모두 가능하다. 패터닝 장치의 예로는 마스크, 프로그래머블 미러 어레이, 및 프로그래머블 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상 반전형 및 감쇠 위상 반전형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 타입들을 포함한다. 프로그래머블 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열을 채용하며, 그 각각의 미러들은 입사하는 방사 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 경사지는 것이 가능하다. 경사진 미러들은 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사 빔에 패턴을 부여한다.

본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사에 대하여 적합하거나 또는 액침액의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대하여 적합한, 굴절형, 반사형, 반사 굴절형(catadioptric), 자기형, 전자기형, 및 정전형 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 "투영 렌즈"라는 용어는 "투영 시스템"이라는 좀더 일반적인 용어의 동의어로 간주할 수 있다.

본 명세서에서 설명한 바와 같이, 리소그래피 장치는 투과형의 것(예컨대, 투과형 마스크를 채용함)이다. 이와 달리, 리소그래피 장치는 반사형의 것(예컨대, 전술한 바와 같은 유형의 프로그래머블 미러 어레이를 채용하거나, 또는 반사형 마스크를 채용함)일 수도 있다.

리소그래피 장치는 2개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2개 이상의 패터닝 장치 테이블)를 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는, 추가의 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 하나 이상의 테이블 상에서 예비 공정을 수행하면서 다른 하나 이상의 테이블을 노광용으로 사용하는 것이 가능하다.

도 1을 참조하면, 조명기(IL)는 방사 소스(SO)로부터 방사 빔을 수광한다. 예컨대, 방사 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 방사 소스(SO) 및 리소그래피 장치는 별도의 구성요소일 수도 있다. 이러한 경우, 방사 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사 빔은 예컨대 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)을 이용하여 방사 소스(SO)로부터 조명기(IL)로 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사 소스(SO)가 수은 램프인 경우에, 이 방사 소스(SO)는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수도 있다. 방사 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사 시스템으로 지칭될 수도 있다.

조명기(IL)는 방사 빔의 각도 세기 분포(angular intensity distribution)를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명기의 퓨필 평면(pupil plane) 내의 세기 분포의 적어도 외측 반경 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 조명기(IL)는 집속기(integrator)(IN) 및 집광기(condenser)(CO)와 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 방사 빔의 단면에서 요구된 균일성 및 세기 분포를 갖도록 방사 빔을 조절하는데 사용될 수 있다.

방사 빔(B)은 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 장치(MA)에 의해 패터닝된다. 패터닝 장치(MA)를 종단한 후, 방사 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하고, 투영 시스템(PS)은 방사 빔을 기판(W)의 타겟 영역(C) 상에 집속시킨다. 제2 위치 설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예컨대, 간섭계 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량형 센서)를 이용하여, 예컨대 상이한 타겟 영역(C)을 방사 빔(B)의 경로 내에 위치시키도록 기판 테이블(WT)을 정확하게 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 다른 위치 센서(도 1에 명시되어 도시되어 있지는 않음)를 이용하여, 예컨대 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적 인출 후에 또는 스캔하는 동안에, 방사 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키는 것이 가능하다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은, 제1 위치 설정기(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module; 개략적 위치 설정) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module; 미세 위치 설정)을 이용하여 실현될 것이다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT)의 이동은 제2 위치 설정기(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있다. 스테퍼의 경우(스캐너와는 달리), 지지 구조체(MT)는 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 그렇지 않으면 고정될 것이다. 패터닝 장치(MA) 및 기판(W)은 패터닝 장치 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 전용의 타겟 영역에 위치하고 있지만, 이들 마크들은 타겟 영역 사이의 공간 내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있다). 마찬가지로, 패터닝 장치(MA) 상에 하나 이상의 다이가 제공되는 상황에서는, 패터닝 장치 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.

도시된 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:

1. 스텝 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)을 기본적으로 정지 상태로 유지한 채로, 방사 빔에 부여한 패턴 전체를 한 번에 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 정지 노광). 그리고나서, 상이한 타겟 영역(C)이 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT)을 X 방향 및/또는 Y 방향으로 이동시킨다. 스텝 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 정지 노광시에 이미징되는 타겟 영역(C)의 크기가 한정된다.

2. 스캔 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)을 동기적으로 스캐닝하면서, 방사 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 및 상 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 동적 노광시의 타겟 영역의 폭(스캐닝되지 않는 방향에서의 폭)이 한정되는 한편, 스캐닝 동작의 길이에 의해 타겟 영역의 높이(스캐닝 방향에서의 높이)가 결정된다.

3. 또 다른 모드에서는, 프로그래머블 패터닝 장치를 유지한 채로 지지 구조체(MT)를 기본적으로 정지 상태로 하고, 또한 기판 테이블(WT)을 이동시키거나 스캐닝하면서, 방사 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스 방사 소스가 채용되며, 프로그래머블 패터닝 장치는 기판 테이블(WT)의 각각의 이동 후에 또는 스캔 동안의 연속적인 방사 펄스의 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급한 바와 같은 타입의 프로그래머블 미러 어레이와 같은 프로그래머블 패터닝 장치를 이용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.

또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들이 채용될 수도 있다.

투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 구성은 3가지의 일반적인 카테고리로 분류될 수 있다. 이러한 카테고리는 수조 타입 구성, 소위 국소 액침 시스템, 전체 습윤 액침 시스템이다. 수조 타입 구성에서는, 기판(W)의 전체 및 필요한 경우에는 기판 테이블(WT)의 일부가 액체의 수조에 침수된다.

국소 액침 시스템은 기판의 국소 영역에만 액체를 제공하는 액체 공급 시스템을 이용한다. 액체에 의해 채워진 공간이 평면적으로 기판의 상면보다 작으며, 액체로 채워진 부피 또는 공간은 기판(W)이 그 영역 아래를 이동하는 동안 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 고정된 상태로 유지된다. 도 2 내지 도 5는 이러한 시스템에 사용될 수 있는 다른 공급 장치를 도시하고 있다.

전체 습식 구성에서는 액체가 제한되지 않는다. 기판의 상면 전체 및 기판 테이블의 일부 또는 전부가 액침액으로 덮여진다. 적어도 기판을 덮는 액체의 깊이는 작다. 액체는 예컨대 기판 상의 액체의 얇은 막과 같은 막이 될 수도 있다. 액침액은 투영 시스템의 영역 및 투영 시스템을 마주보는 대향 면(이러한 대향면은 기판 및/또는 기판 테이블의 표면일 수도 있음)에 공급될 수 있다. 도 2 내지 도 5의 액체 공급 장치(후술됨)의 모두가 이러한 시스템에 이용될 수 있다. 그러나, 밀봉 특징부(sealing feature)는 제공되지 않거나, 작동되지 않거나, 정상적인 것만큼 유효하지 않거나, 또는 액체를 국소 영역에만 밀봉하는 것에 효과적이지 않다.

도 2 내지 도 5에는 4가지의 상이한 유형의 국소 액체 공급 시스템이 예시되어 있다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 액체는 바람직하게는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 하나 이상의 유입구에 의해 기판 상에 공급된다. 액체는 화살표로 나타낸 바와 같이 투영 시스템 아래를 통과한 후에 하나 이상의 배출구에 의해 제거된다. 기판이 최종 요소 아래에서 -X 방향으로 스캔될 때, 액체는 최종 요소의 +X 측에서 공급되고, -X 측에서 흡수된다. 도 2에는, 액체가 유입구를 통해 공급되고, 낮은 압력 소스에 연결되는 배출구에 의해 최종 요소의 다른 측면에서 흡수되는 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 2의 예시에서, 액체는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 공급되지만, 반드시 그러할 필요는 없다. 최종 요소 주변에 위치된 유입구 및 배출구의 배향 및 개수는 다양하게 이용될 수 있으며, 그에 대한 일례로서, 도 3에는 화살표로 나타낸 바와 같이 양쪽 측면에 위치된 4세트의 유입구와 배출구가 최종 요소 주위에 규칙적인 패턴으로 제공되는 예가 도시되어 있다.

국소 액체 공급 시스템을 이용한 또 다른 액침 리소그래피 해법이 도 4에 도시되어 있다. 액체는 투영 시스템(PS)의 양측면 상의 2개의 홈형 유입구에 의해 공급되며, 유입구의 외측에 방사상으로 배열된 복수의 불연속 배출구에 의해 제거된다. 유입구는 중앙에 구멍이 형성되어 있는 플레이트 내에 배치되고, 그 구멍을 통해 투영 빔이 투영된다. 액체는 투영 시스템(PS)의 한 측면 상의 하나의 홈형 유입구에 의해 공급되고, 투영 시스템(PS)의 다른 측면 상의 복수의 불연속 배출구에 의해 제거되어, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 얇은 액체막의 흐름을 발생시킨다. 어느 유입구와 배출구의 조합을 사용할지에 대한 선택은 기판(W)의 이동 방향에 따라 정해질 수 있다(다른 조합의 유입구와 배출구는 비작동 상태로 된다). 도 4에서 화살표는 유체 및 기판의 흐름 방향을 나타낸다는 것에 유의하기 바란다.

이미 제안된 또 다른 구성은, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블 간의 공간의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장하는 액체 제한 구조를 갖는 액체 공급 시스템을 제공하는 것이다. 이러한 구성은 도 5에 예시되어 있다. 화살표는 흐름의 방향을 나타낸다.

도 5는 투영 시스템(PS)의 최종 요소(PS)와 대향면(예컨대, 기판 테이블(WT) 또는 기판(W)) 사이의 공간(11)의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장하는 액체 제한 구조(12)를 갖는 국소 액체 공급 시스템 또는 유체 핸들링 구조를 개략적으로 도시하고 있다(이하의 설명에서의 기판(W)의 표면에 대한 언급은 다른 언급이 없는 경우에는 추가로 기판 테이블(WT)의 표면도 함께 지칭하거나 또는 이와 달리 기판 테이블(WT)의 표면을 지칭할 것이라는 것에 유의하기 바란다. 예컨대 투영 시스템과 같은 다른 물체에 관련한 기판의 이동에 대한 언급은 다른 언급이 없는 경우에는 동일 물체에 관련한 기판 테이블의 이동을 포함한다). 액체 제한 구조(12)는 Z 방향(광축 방향)으로의 약간의 상대적인 이동이 있을 수도 있지만 XY 평면으로는 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 하나의 구현예에서, 시일(seal)은 액체 제한 구조(12)와 기판(W)의 표면 사이에 형성되며, 이 시일은 가스 시일(가스 시일을 갖는 이러한 시스템은 미국 특허 공개 번호 US 2004-0207824에 개시되어 있음) 또는 유체 시일과 같은 비접촉식 시일이 될 수 있다.

액체 제한 구조(12)는 적어도 부분적으로는 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11)에 액체를 포함한다. 기판(W)에 대한 가스 시일(16)과 같은 비접촉 시일이 투영 시스템(PS)의 이미지 필드 주변에 형성되어, 액체가 기판(W) 표면과 투영 시스템(PS)의 최종 요소 사이의 공간(11) 내에 제한되도록 한다. 이 공간(11)은 적어도 부분적으로는 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래에 위치되어 둘러싸고 있는 액체 제한 구조(12)에 의해 형성된다. 액체가 액체 유입구(13)에 의해 투영 시스템(PS) 아래의 공간(11)과 유체 제한 구조(12) 내에 유입된다. 이 액체는 액체 배출구(13)에 의해 제거될 수도 있다. 액체 제한 구조(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 요소보다 약간 위쪽으로 약간 연장할 수 있다. 액체 레벨이 최종 요소보다 위쪽으로 상승하여, 액체의 버퍼가 제공된다. 일실시예에서, 액체 제한 구조(12)는, 상단이 투영 시스템(PS) 또는 투영 시스템(PS)의 최종 요소의 형상과 밀접하게 부합하는 내측 둘레를 가지며, 예컨대 라운드 형상 또는 임의 다른 적합한 형상으로 될 것이다. 저부에서는, 내측 둘레가 예컨대 직사각형과 같은 이미지 필드의 형상과 밀접하게 부합할 것이지만, 반드시 그러할 필요는 없다.

액체는 사용 동안에 액체 제한 구조(12)의 저면과 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 시일(16)에 의해 공간(11) 내에 제한될 수 있다. 가스 시일은 공기 또는 합성 공기 등의 가스, 본 실시예서는 N₂ 또는 다른 불활성 가스에 의해 형성된다. 가스 시일(16) 내의 가스는 유입구(15)를 통해 압력 하에서 액체 제한 구조(12)와 기판(W) 사이의 갭에 제공된다. 가스는 배출구(14)를 통해 추출된다. 가스 유입구(15) 상의 과압력(overpressure), 배출구(14) 상의 진공 레벨, 및 갭의 기하학적 형상은, 액체를 제한하는 내측으로의 높은 속도의 가스 흐름(16)이 이루어지도록 배치된다. 액체 제한 구조(12)와 기판(W) 사이의 액체에 미치는 가스의 힘은 그 액체를 공간(11) 내에 제한한다. 유입구/배출구는 공간(11)을 둘러싸는 환형의 홈이다. 환형의 홈은 연속적일 수도 있고, 또는 불연속적일 수도 있다. 가스의 흐름은 액체를 공간(11)에 담아두는 효과가 있다. 이러한 시스템은 미국 특허 출원 공개 번호 US 2004-0207824에 개시되어 있으며, 이 공개 특허는 그 전체 내용이 참고자료로 본 명세서에 원용되어 있다. 다른 실시예에서, 액체 제한 구조(12)는 가스 시일을 갖지 않는다.

본 발명의 실시예는 실질적으로 메니스커스가 특정 지점을 지나 전진하는 것을 방지하는 유체 핸들링 구조에 사용하기 위한 상이한 유형의 추출기에 관련된다. 즉, 본 발명의 실시예는 액체의 에지를, 예컨대 액체 메니스커스의 형태로 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간(11)에 피닝하는 메니스커스 피닝 장치(meniscus pinning device)에 관련된다. 메니스커스 피닝 구성은 예컨대 미국 특허 공개 번호 2008-0212046에 개시되어 있는 소위 가스 드래그 추출기 원리에 좌우되며, 이 공개 특허는 그 전체 내용이 참고자료로 원용되어 있다. 이 시스템에서, 추출 구멍은 모서리진 형상으로 위치될 수 있다. 모서리는 예컨대 스텝핑 방향 및 스캐닝 방향과 같은 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 상대적인 이동의 방향과 정렬된다. 이것은 2개의 배출구가 상대 움직임의 방향에 직각으로 정렬되는 경우에 비하여 상대적 움직임의 방향에서 소정의 속도에 대해 2개의 배출구 사이의 메니스커스에 미치는 힘을 감소시키는데 도움을 준다. 그러나, 본 발명의 실시예는 평면적으로 어떠한 형상도 가질 수 있는 유체 핸들링 구조 또는 임의의 형상으로 배열된 추출 개구부와 같은 구성 부분을 갖는 유체 핸들링 구조에 적용될 수 있다. 이러한 형상은 타원형(원형과 같은), 직선 형상(예컨대 정사각형 등의 직사각형, 또는 마름모꼴 등의 평행 4변형), 또는 4개보다 많은 모서리를 갖는 모서리진 형상(4개 이상의 꼭지점을 갖는 별 형상)을 포함할 수 있으며, 이것으로 한정되지는 않는다.

본 발명의 실시예가 관련되는 US 2008-0212046의 시스템의 변형에서, 개구부가 배열되는 모서리진 형상의 기하학적 형상은 예컨대 스캐닝 방향 및 스텝핑 방향으로와 같이 상대적 움직임의 바람직한 방향으로 정렬된 모서리로서 날카로운 모서리(약 60°내지 90°의 범위, 바람직하게는 75°내지 90°의 범위, 가장 바람직하게는 75°내지 85°의 범위에서 선택됨)가 제공될 수 있도록 한다. 이것은 각각의 정렬된 모서리의 방향에서 속도 증가를 가능하게 할 수 있다. 그 이유는 스캐닝 방향에서의 불안정한 메니스커스로 인한 액체 드롭플릿의 생성이 감소되기 때문이다. 모서리가 스캐닝 방향 및 스텝핑 방향 양자와 정렬되는 곳에서는 이들 방향에서 속도 증가가 달성될 수 있다. 바람직하게는, 스캐닝 방향과 스텝핑 방향에서의 이동 속도는 실질적으로 동일할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 사용하기 위한 유체 핸들링 구조의 메니스커스 피닝 구조의 일부의 메니스커스 피닝 특징부를 평면적으로 개략 도시하고 있다. 예컨대 도 5의 메니스커스 피닝 구성(14, 15, 16)을 대체할 수도 있는 메니스커스 피닝 장치의 특징이 예시되어 있다. 도 6의 메니스커스 피닝 장치는 제1 라인 또는 피닝 라인에 정렬된 복수의 불연속 개구부(50)를 포함한다. 각각의 개구부(50)는 원형인 것으로 예시되어 있지만, 반드시 그러할 필요는 없다. 실제로, 개구부(50) 중의 하나 이상의 개구부의 형상은 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형, 삼각형, 가늘고 긴 슬릿 등에서 선택된 하나 이상의 형상이어도 된다. 각각의 개구부(50)는, 평면적으로는, 0.2 mm보다 크거나, 바람직하게는 0.5 mm 또는 1 mm보다 크거나, 일실시예에서는 0.1 mm 내지 10 mm의 범위에서 선택되거나, 일실시예에서는 0.25 mm 내지 2 mm의 범위에서 선택되는 길이 치수(즉, 한 개구부에서 인접 개구로의 방향에서의)를 갖는다. 일실시예에서, 길이 치수는 0.2 mm 내지 0.5 mm의 범위, 바람직하게는 0.2 mm 내지 0.3 mm의 범위에서 선택된다. 일실시예에서, 각각의 개구부의 폭은 0.2 mm 내지 1 mm의 범위에서 선택된다. 일실시예에서, 각각의 개구부의 폭은 0.35 mm 내지 0.75 mm의 범위, 바람직하게는 대략 0.5 mm로 선택된다.

도 6의 메니스커스 피닝 장치의 각각의 개구부(50)는 별도의 저압력 소스에 연결될 수 있다. 이와 달리 또는 이에 추가하여, 각각의 개구부 또는 복수의 개구부(50)는 자체가 저압으로 유지되는 공통 챔버 또는 다기관(manifold)(환형의 것일 수도 있음)에 연결될 수 있다. 이로써, 각각의 개구부 또는 복수의 개구부(50)에서의 균일한 저압이 달성될 수 있다. 개구부(50)는 진공 소스에 연결될 수도 있고, 및/또는 액체 핸들링 구조 또는 시스템(또는 제한 구조, 장벽 부재, 또는 액체 공급 시스템)을 둘러싸는 대기가 압력이 증가되어 요구된 압력차를 발생할 수도 있다.

도 6의 실시예에서, 개구부는 유체 추출 개구부이다. 개구부(50)는 가스 및/또는 액체가 유체 핸들링 구조 내로 통과하도록 하기 위한 유입구이다. 즉, 개구부는 공간(11)으로부터의 배출구로서 간주될 수 있다. 이것은 아래에 더욱 상세하게 설명될 것이다.

개구부(50)는 유체 핸들링 구조(12)의 표면에 형성된다. 이 표면은 사용 시에 기판 및/또는 기판 테이블에 대향한다. 일실시예에서, 개구부는 유체 핸들링 구조의 평탄한 표면에 있다. 다른 실시예에서, 기판에 대향하는 유체 핸들링 구조의 표면 상에 리지(ridge)가 제공될 수 있다. 일실시예에서, 개구부는 리지에 있을 수도 있다. 일실시예에서, 개구부(50)는 니들(needle) 또는 튜브에 의해 이루어질 수도 있다. 니들 중의 일부, 예컨대 인접한 니들의 바디가 함께 결합될 수 있다. 니들은 단일 바디를 형성하도록 함께 결합될 수 있다. 단일 바디는 모서리질 수도 있는 형상부를 형성할 수 있다.

도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 개구부(50)는 예컨대 튜브 또는 가늘고 긴 통로(55)의 말단이다. 바람직하게는, 개구부는 이들이 사용 시에 기판(W)을 대향하도록 위치된다. 개구부(50)의 림(rim)(즉, 표면 바깥쪽의 배출구)은 실질적으로 기판(W)의 상면에 평행하다. 개구부는 사용 시에 기판(W) 및/또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블(WT)을 향하여 지향된다. 생각할 수 있는 또 다른 방식은, 개구부(50)가 연결되는 통로(55)의 가늘고 긴 축이 기판(W)의 상면에 실질적으로 직각(직각으로부터 +/- 45° 이내, 바람직하게는 직각으로부터 35°, 25°, 심지어는 15°이내)을 이루도록 하는 것이다.

각각의 개구부(50)는 액체와 가스의 혼합물을 추출하도록 구성된다. 액체는 공간(11)으로부터 추출되는 반면, 가스는 액체에 대한 개구부(50)의 타측의 대기로부터 추출된다. 이것은 화살표(100)로 예시된 바와 같은 가스 흐름을 생성하며, 이 가스 흐름은 개구부(50) 사이의 메니스커스(90)를 도 6에 예시된 바와 같이 실질적으로 제위치에 피닝하도록 작용한다. 가스 흐름은 모멘텀 블로킹(momentum blocking)에 의해, 가스 흐름 유도 압력 구배에 의해, 및/또는 액체에 대한 가스 흐름의 드래그(전단(shear))에 의해 제한된 액체를 유지하는데 도움을 준다.

개구부(50)는 유체 핸들링 구조가 액체를 공급하는 공간을 둘러싼다. 즉, 개구부(50)는 기판 및/또는 기판 테이블에 대향하는 유체 핸들링 구조의 표면 둘레에 분포될 수 있다. 개구부는 공간 둘레에 실질적으로 연속적으로 이격될 수 있다(일실시예에서, 인접 개구부의 일부 간의 이격 정도는 동일할 수 있지만, 인접 개구부(50)간의 이격 정도는 변화될 수도 있다). 일실시예에서, 액체는 모서리질 수 있는 형상부의 둘레의 모든 방향으로 연장된다. 액체는 액체가 실질적으로 형상부에 충돌하는 지점에서 추출된다. 이것은 개구부(50)가 공간(형상부 내의) 주위의 모든 방향에 형성되기 때문에 달성된다. 이로써, 액체는 공간(11)에 제한될 수 있다. 메니스커스는 작동 동안 개구부(50)에 의해 피닝될 수 있다.

도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 개구부(50)는 평면적으로 모서리진 형상부(즉, 모서리(52)를 갖는 형상부)를 형성하도록 위치될 수 있다. 도 6의 경우에, 이 형상부는 곡선 에지 또는 변(54)을 갖는 정사각형과 같은 마름모꼴 등의 평행 4변형이다. 에지(54)는 부의 반경(negative radius)을 가질 수 있다. 에지(54)는 예컨대 모서리(52)로부터 떨어져 위치된 에지(54)의 부분을 따라 모서리진 형상부의 중심을 향해 곡선을 이룰 수도 있다. 그러나, 상대적 움직임의 방향에 관련한 에지(54) 상의 모든 지점의 각도의 평균은 곡률 없이 직선으로 표현될 수 있는 평균 각도의 라인으로서 지칭될 수도 있다.

형상부의 주요 축(110, 120)은 투영 시스템 아래의 기판(W)의 주요 이동 방향과 정렬될 수 있다. 이것은 이동 방향이 예컨대 원형과 같은 형상의 축과 정렬되지 않는 형상으로 개구부(50)가 배치되는 경우보다 최대 스캔 속도가 더 빠르도록 하는데 도움을 준다. 이것은 주요 축이 상대 움직임의 방향과 정렬되는 경우에 2개의 개구부(50) 사이의 메니스커스에 미치는 힘이 감소될 수 있기 때문이다. 예컨대, 이러한 감소는 cos θ의 계가 될 수 있다. "θ"는 기판(W)이 이동하고 있는 방향에 대한 2개의 개구부(50)를 연결하는 라인의 각도이다.

정방형 형상부를 사용하는 것은 스텝핑 및 스캐닝 방향에서의 이동이 실질적으로 동일한 최대 속도로 될 수 있도록 한다. 이것은 형상부의 각각의 모서리(52)가 스캐닝 및 스텝핑 방향(11, 120)과 정렬되도록 함으로써 달성될 수 있다. 예컨대 스캔 방향과 같은 일방향으로의 이동이 예컨대 스텝 방향과 같은 다른 방향으로의 이동보다 더 신속하게 되는 것이 바람직하다면, 형상부는 마름모꼴이 될 것이다. 이러한 구성에서, 마름모꼴의 주요 축은 스캔 방향과 정렬될 수 있다. 마름모꼴 형상부에 대해, 각각의 모서리가 예각으로 될 수 있지만, 예컨대 스텝핑 방향에서의 상대적 움직임의 방향에 대한 마름모꼴의 2개의 인접 변(또는 에지)의 평균 각도의 라인 간의 각도는 둔각, 즉 90°보다 큰 각도로 되어도 된다(예컨대, 약 90°내지 120°의 범위에서 선택되거나, 일실시예에서 90°내지 105°의 범위에서 선택되거나, 일실시예에서 85°내지 105°의 범위에서 선택됨).

개구부(50)의 형상부의 주요 축을 기판의 주요 이동 방향(통상적으로 스캔 방향)과 정렬되도록 하고, 또 다른 축을 기판의 다른 주요 이동 방향(통상적으로 스텝핑 방향)과 정렬되도록 함으로써 처리량이 최적화될 수 있다. θ가 90°와 상이한 어떠한 구성은 적어도 하나의 이동 방향에서의 장점을 제공할 것이다. 그러므로, 주요 축을 주요 이동 방향에 정확하게 정렬시키는 것은 필수적이지 않다.

부의 반경을 갖는 에지를 제공하는 것은 모서리가 더욱 날카롭게 될 수 있다는 장점을 갖는다. 75°내지 85°의 범위에서 선택된 각도 또는 더 낮은 각도는 스캔 방향과 정렬된 모서리(52) 및 스텝 방향과 정렬된 모서리(52) 양자에 대해 달성 가능할 수 있다. 모서리(52)가 양자의 방향으로 정렬되어 동일한 각도를 갖도록 하는 이 특징이 없다면, 이들 모서리는 90°를 가질 것이다. 모서리가 90°미만의 각도를 갖는 것이 요망되면, 상대 움직임의 방향과 정렬된 모서리가 90°미만이 되도록 선택하는 것이 필수적일 것이다. 다른 모서리는 90°보다 큰 각도를 가질 것이다.

개구부는 별 형상으로 배치될 수도 있다. 별 형상의 실시예에서, 에지는 곡선 대신에 직선이 된다. 에지는 2개의 모서리(52) 사이의 일직선의 반경 방향 내측에 있는 지점, 예컨대 중간 모서리에서 만날 것이다. 이 구성은 개구부를 연결한 라인에 의해 정해지는 2개의 인접 모서리(52) 간의 에지가 매끄럽게 되는 구성만큼 높은 상대 속도에서 메니스커스를 피닝하는 것에 성공적이지 않을 수도 있다. 개구부(50)에 의해 정해진 이러한 라인은 모서리진 형상부를 형성할 수 있으며, 연속적이며, 연속적으로 변화하는 방향을 갖는다. 별 형상 실시예에서, 형상부의 변을 따른 중간 모서리는 메니스커스를 피닝할 수 있다. 모서리가 날카로울수록, 메니스커스를 피닝하는 힘이 더 많이 모서리에 집중된다. 날카로운 모서리에서, 피닝 힘은 형상부의 에지의 짧은 길이 상에 집중된다. 날카로운 코너보다 매끄러운 곡선을 갖는 모서리, 예컨대 커다란 곡률 반경을 갖는 모서리는 더 긴 길이를 가지며, 모서리의 더 긴 곡선을 따라, 즉 모서리의 둘레에 피닝 힘을 분포시킨다. 그러므로, 기판과 유체 핸들링 구조 간의 특정의 상대 속도에 대해, 모서리 양자에 가해지는 유효 메니스커스 피닝 힘은 동일하다. 그러나, 에지의 정해진 길이에 대해, 날카로운 모서리에 대한 유효 피닝 힘은 매끄럽게 곡선을 이루는 모서리에 대해서보다 더 크다. 날카로운 모서리에 피닝된 메니스커스는 매끄러운 곡선의 모서리에 의해 피닝된 메니스커스보다 기판과 유체 핸들링 구조 간의 더 낮은 상대 속도에서 더욱 불안정하게 된다.

도 7은 유체 핸들링 구조의 하위면(51)에 개구부(50)가 제공되는 것을 도시하고 있다. 그러나, 이 경우는 필수적이지는 않으며, 개구부(50)는 유체 핸들링 구조의 하위면으로부터의 돌출부에 있어도 된다. 화살표 100은 유체 핸들링 구조의 외측으로부터 개구부(50)와 연관된 통로(55) 내로의 가스의 흐름을 나타낸다. 화살표 150은 공간으로부터의 개구부(50) 내로의 유체의 통로를 예시한다. 통로(55) 및 개구부(50)는 환형 흐름 모드에서 2상 추출(즉, 가스와 액체)이 바람직하게 발생하도록 설계되는 것이 바람직하다. 환형 가스 흐름에서, 가스는 실질적으로 통로(55)의 중앙을 통해 흐를 수 있다. 맥동(pulsation)을 더 적게 생성하는 매끄러운 흐름이 발생한다.

개구부(50)의 방사상 내측에는 메니스커스 피닝 특징부가 없어도 된다. 메니스커스는 개구부(50) 내로의 가스 흐름에 의해 유도된 항력(drag force)으로 개구부(50) 사이에 피닝된다. 약 15 m/s보다 큰, 바람직하게는 20 m/s의 가스 드래그 속도로 충분할 수도 있다. 기판으로부터의 액체의 기화량이 감소됨으로써, 액체의 스플래싱(splashing)뿐만 아니라 열팽창/열수축 계수를 감소시킨다.

각각 1 mm의 직경을 갖고 3.9 mm의 간격으로 이격되어 있는 예컨대 적어도 36개의 복수의 불연속 니들(각각 개구부(50) 및 통로(55)를 포함할 수도 있음)이 메니스커스를 피닝하기에 효과적일 수 있다. 일실시예에서, 112개의 개구부(50)가 제공된다. 개구부(50)는 변의 길이가 0.5 mm, 0.3 mm, 0.2 mm, 또는 0.1 mm인 정사각형이어도 된다.

유체 핸들링 구조의 저부의 다른 기하학적 형상 또한 가능하다. 예컨대, 미국 특허 공개 번호 US 2004-0207824에 개시된 구조의 어떠한 것도 본 발명의 실시예에 사용될 수 있다.

도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 개구부(50) 외측에 가늘고 긴 애퍼처(61)(슬릿 형상으로 될 수도 있음)가 제공된다. 가늘고 긴 애퍼처(61)는 제1 라인에 배열된 개구부(50)보다 액침액을 담고 있는 공간으로부터 더 멀리 떨어져 위치될 수 있다. 애퍼처(61)는 실질적으로 개구부(50)가 배열된 제1 라인에 실질적으로 평행할 수도 있다. 가늘고 긴 애퍼처는 제2 라인 또는 나이프 라인(knife line)을 형성할 수 있다. 제2 라인은 개구부(50)에 의해 형성된 형상부의 둘레를 둘러쌀 수도 있다. 일실시예에서, 가늘고 긴 애퍼처는 연속적이며, 제1 라인에 의해 형성된 형상부를 완전하게 둘러쌀 수 있다. 사용 시에, 애퍼처(61)는 과압력 소스에 연결된다. 애퍼처(61)로부터의 가스 흐름은 개구부(50)에 의해 형성된 메니스커스 피닝 시스템을 둘러싸는 가스 나이프(60)를 형성할 수 있다. 이 가스 나이프의 기능은 후술될 것이다. 일실시예에서, 가늘고 긴 애퍼처는 형상부의 면(54)을 따라 복수의 불연속 애퍼처(가늘고 긴 형태로 될 수도 있음)를 포함한다. 복수의 애퍼처는 직렬로 배열될 수 있다.

일구성에서, 액체 핸들링 장치는 전술한 바와 같이 될 수 있지만, 가스 나이프(60)를 포함하지 않는다. 이러한 구성에서, 액침액의 메니스커스가 친액체성 영역, 또는 비교적 낮은 소액체성의 영역(즉, 기판 또는 기판 테이블 표면의 다른 부분보다 액침액에 대한 접촉 각도가 더 낮은)을 가로지르도록 기판 테이블(WT)이 이동할 때, 액침액은 낮은 소액체성의 영역 위에 막으로 확산될 수 있다. 물의 존재 시에는, 소액체성에 대한 언급은 소수성이며, 친액체성에 대한 언급은 친수성이다.

막의 형성은 액체 메니스커스와 기판 또는 기판 테이블의 상대 이동의 속도("스캔 속도")가 임계 속도보다 큰지의 여부에 좌우된다. 개구부(50)에 의해 피닝된 메니스커스에 대해, 임계 속도는 유체 핸들링 구조(12)와 메니스커스가 더 이상 안정하지 않게 위에 존재할 수도 있는 기판 및/또는 기판 테이블의 대향면 간의 상대 속도이다. 임계 속도는 대향면의 특성에 좌우된다. 대향면의 접촉 각도가 높을수록, 일반적으로 임계 속도가 더 높다. 막의 형성이 시작된 후, 기판이 현재 이동하고 있는 경우에도 성장이 지속되어, 메니스커스가 더 높은 접촉 각도로 영역 위에 있게 된다. 더 높은 접촉 각도를 갖는 이러한 영역에 대해, 임계 속도는 더 높아지게 된다. 메니스커스가 이전에 접촉하고 있는(즉, 더 낮은 접촉 각도) 영역의 임계 속도로 기판이 이동하면, 스캔 속도는 현재의 임계 스캔 속도보다 낮아질 수 있다.

막은, 일부 경우에는 짧은 딜레이 후에, 바람직하지 않은 대형 드롭플릿으로 쪼개어진다. 일부 경우, 기판 테이블의 후속 이동은 드롭플릿이 메니스커스와 충돌하게 할 수도 있어, 액침액 내에서 버블을 생성할 수도 있다. 비교적 낮은 소액체성(예컨대, 물의 존재 시에는 소수성)을 갖는 지역은 기판의 에지, 기판 테이블 상의 제거 가능한 특징부(예컨대, 스티커(sticker)와 같은 고착 가능한 평면형 부재), 위치 설정 특징부(예컨대, 인코더 그리드 또는 정렬 마크) 및/또는 센서(예컨대, 도즈 센서(dose sensor), 이미지 센서, 또는 스폿 센서)를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 비교적 낮은 소액체성(예컨대, 물의 존재 시에는 소수성)의 지역은 코팅 또는 표면 처리의 열화에 의해 형성될 수 있다. 코팅 또는 표면 처리는 이들이 제공되는 표면의 소액체성(예컨대, 물의 존재 시에는 소수성)을 증가시키기 위해 제공될 수 있다.

일실시예에서, 가스 나이프(60)는 기판 또는 기판 테이블 상에 남아있는 어떠한 액체막의 두께를 감소시키도록 기능할 수 있다. 막의 두께를 감소시키는 것은 막이 드롭플릿으로 쪼개지는 가능성을 감소시킬 수 있다. 이에 추가하여 또는 이와 달리, 가스 나이프(60)로부터의 가스 흐름은 액체를 개구부(50)를 향하여 추진시키고, 추출될 수 있다.

일실시예에서, 가스 나이프(60)는 막의 형성을 감소시키도록 작동한다. 이를 달성하기 위해, 가스 나이프 애퍼처(61)와 메니스커스 피닝 개구부(50)의 중심 라인들 간의 간격은 1.5 mm 내지 4 mm의 범위, 바람직하게는 2 mm 내지 3 mm의 범위에서 선택되는 것이 바람직하다(일실시예에서, 가스 나이프 애퍼처(61)는 복수의 애퍼처(61)를 갖는다). 인접한 애퍼처(61)와 개구부(50) 간의 간격이 전술한 범위 내에 있도록, 애퍼처(61)가 배열되는 제2 라인은 일반적으로 개구부(50)가 형성되는 제1 라인을 후속한다. 제2 라인은 개구부(50)의 라인에 평행할 수도 있지만, 2009년 9월 3일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 61/239,555에 개시된 바와 같이 반드시 그러할 필요는 없으며, 상기 특허 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 원용되어 있다.

인접한 애퍼처(61)(복수의 애퍼처가 제2 라인을 따라 존재하는 곳에서의)와 인접한 개구부(50) 간의 일정한 이격을 유지하는 것이 바람직할 것이다. 일실시예에서, 이것은 애퍼처(61) 및 개구부(50)의 중심 라인의 길이를 따르는 것이 바람직할 수 있다. 일실시예에서, 일정한 이격은 유체 핸들링 장치의 하나 이상의 모서리의 지역에 있을 수도 있다.

도 6 및 도 7을 참조하여 전술한 바와 같은 구성에서, 액침액 드롭플릿은, 예컨대 공간에 대향하는 표면에서의 높이 계단(height step)의 공간 아래에서의 상대적인 이동 동안에 액침액이 제한되는 공간으로부터 벗어날 수도 있다. 이것은 예컨대 기판의 에지와 기판을 지지하는 테이블 내의 리세스의 에지 간의 갭에서 또는 센서의 표면에서 발생할 수 있다. 액체 드롭플릿의 벗어남은 구체적으로 유체 핸들링 구조와 대향면 간의 상대 속도, 예컨대 스캐닝 속도가 임계 속도보다 클 때에 발생할 수 있다. 이러한 상대 속도는 더 높은 스캔 속도 또는 처리량이 요구되는 때에는 필수적일 수도 있다. 이러한 임계 속도는 대향면의 하나 이상의 특성에 좌우될 수 있다.

공간(11) 내의 액침액으로부터 벗어날 시에, 드롭플릿은 유체 핸들링 구조와 대향면(기판 또는 기판을 지지하는 기판 테이블과 같은) 사이의 액침액의 메니스커스를 깨뜨린다. 메니스커스는 하술하는 바와 같이 액체 및 가스를 2상 유체 흐름으로 추출할 수 있는 유체추출 개구부에 의해 유체 핸들링 구조에 피닝될 수 있다. 드롭플릿은 대향면의 이동에 대하여 액침 공간의 후미측(trailing side)으로부터 벗어날 수 있다.

대향면(유체 핸들링 구조에 대한)과의 이동 시에, 드롭플릿은 드롭플릿을 액체 추출기에 다시 지향시키는 가스 나이프를 만나게 될 것이다. 그러나, 때때로, 드롭플릿이 가스 나이프에 의해 메니스커스로부터 멀리 떨어지도록 이동하는 것이 차단되는 상태가 될 수도 있다. 간혹, 이러한 드롭플릿은 가스 나이프를 지나 통과할 수 있다. 일실시예에서, 드롭플릿은 유체 핸들링 구조의 부품의 영향에서 벗어난다. 다른 실시예에서, 드롭플릿은 드롭플릿을 추출하거나 및/또는 메니스커스로부터 먼쪽으로의 드롭플릿의 이동을 차단하도록 작용할 수 있는 추가의 추출기 및 가스 나이프를 만나게 될 수 있다.

그 후에 대향면의 평면에서의, 예컨대 스캐닝 방향 또는 스텝핑 방향으로의 유체 핸들링 구조와 대향면 간의 상대적인 움직임이 변경될 때, 이러한 드롭플릿은 유체 핸들링 구조에 관련하여 액체 메니스커스를 향하여 이동할 수 있다. 드롭플릿은 적어도 부분적으로는 메니스커스로부터 벗어날 때에 최초로 통과한 가스 나이프에 의해 정지될 수도 있다. 드롭플릿은 메니스커스를 향하여 가스 나이프를 통과하기에 충분한 정도로 클 수도 있다. 드롭플릿은 공간 내에 제한된 액침액의 에지 또는 경계에 또는 적어도 그 부근에 제공된 추출 개구부를 통해 추출될 수 있다. 그러나, 이러한 드롭플릿이 완전하게 추출되지 않는다면, 공간 내에 제한된 액체의 액체 메니스커스와의 충돌 지점 상에 버블을 생성할 수 있다.

드롭플릿은 메니스커스를 향해 가스 나이프를 통과하기에 충분하지 않은 정도로 크거나 및/또는 충분하지 않은 상대 속도를 가질 수도 있다. 드롭플릿은 소형 크기이어도 되는 하나 이상의 드롭플릿과 병합하여 가스 나이프의 앞에서 더 큰 드롭플릿을 형성할 수도 있다. 이 경우, 가스 나이프는 액침액으로 오버로드(overload)되어, 병합 드롭플릿을 통과시키도록 한다. 이러한 드롭플릿은 유체 핸들링 구조에 관련하여 메니스커스를 향하여 이동하여 잠재적으로는 메니스커스와 충돌할 것이며, 하나 이상의 버블을 생성할 가능성이 있다.

일실시예에서, 스캐닝 방향의 변경 동안에 메니스커스를 향해 가스 나이프를 통과하는 드롭플릿의 크기(및 양)의 현저한 감소는 예컨대 도 7과 유사하지만 추출부(300)가 추가되어 있는 도 8에 도시된 바와 같이 가스 나이프에 매우 근접하게 추가의 추출부(300)를 추가함으로써 달성될 수 있다. 추출부는 액침 공간(11)으로부터 떨어져 가스 나이프(61)의 개구부에 인접하여 위치될 수도 있다. 본 명세서에서 설명된 도 7에 예시된 구성의 변형은 도 8에 예시된 실시예에도 적용될 수 있음을 이해할 것이다.

추가의 추출부는 가스 나이프의 포화(또는 파손(breaching))를 방지할 수 있다. 따라서, 가스 나이프는 드롭플릿이 메니스커스에 도달하는 것을 차단하는 가스 나이프의 유효성(즉, 가스 나이프에 대해 요구되는 드롭플릿 정지력)을 유지할 수 있다. 예컨대, 추가의 추출부는 스캐닝 방향의 변경이 이루어질 때에 가스 나이프가 수집하는(또는 밀어내는(bulldozer)) 액침액을 제거할 수 있다. 추출되는 액침액의 양은 매우 적지만, 가스 나이프가 오버로드되는 것을 방지하는데에는 충분할 것이다. 이 상황에서, 가스 나이프는 액침액을 밀어내거나 또는 수집된 액침액을 푸시하여야 한다. 이것은 액침액을 담고 있는 공간의 에지에서의 추출부를 통한 흐름보다 가스 나이프 흐름이 더 커지게 되는 것을 필요로 할 것이다. 여분의 추출분(300)의 제공은 이러한 상황을 방지할 수 있으므로, 가스 나이프 흐름이 더 커지게 될 필요가 없다.

추가의 추출부(300)는 액침액을 담고 있는 공간의 에지에서 추출부와 함께 이용되는 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부(302)에 의해 제공될 수 있다. 예컨대, 추가의 추출부의 하나 이상의 개구부(302)가 가스 나이프(60)의 가늘고 긴 애퍼처(61)에 인접하게 될 수 있다. 추출부를 위해 사용된 개구부의 2개의 라인과 가스 나이프 장치의 라인 간의 이격은 액침액을 담고 있는 공간 주의의 모든 지점에서 실질적으로 동일할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 가스 나이프 장치(60)에 가장 근접한, 가스 나이프 장치에 인접한 추가의 추출부(300)를 위한 개구부(302)의 에지(301)는, 제1 라인과 제2 라인 사이에 있고 또한 가스 나이프 장치에 인접한 개구부를 지나는 유체 핸들링 구조(12)의 표면(51)에 대하여 경사각 α로 제공될 수 있다. 이 구성에서, 가스 나이프에 인접한 개구부의 폭은 표면으로부터의 간격과 함께 감소한다.

일실시예에서, 유체 핸들링 구조(12)의 표면(51)에 대한 개구부(302)의 에지(301)의 각도 α는 10°내지 60° 또는 10°내지 45°의 범위로부터 선택되며, 바람직하게는 20°이다. 추가의 추출부(300)를 위한 개구부(302)의 각을 이루는 에지(301)의 제공은, 개구부(302)의 에지가 가스 나이프 장치(60)의 애퍼처(61)의 에지에 가능한 한 근접하게 될 수 있도록 하기 때문에 이로울 것이다. 그러나, 이와 동시에, 추가의 추출부(300)를 제공하는 채널로부터 애퍼처(61)를 분리시키는 벽부(303)의 두께가 그 정도로 얇지 않아, 추가의 제조 문제가 야기될 수는 가능성도 있다.

가스 나이프 장치(60)의 가늘고 긴 애퍼처(61)와 추가의 추출부(300)를 위한, 즉 가스 나이프 장치(60)에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부(301)의 가장 인접한 에지들의 이격은, 0.25 mm 내지 0.75 mm의 범위에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 mm일 것이다. 일반적으로, 추가의 추출부(300)의 하나 이상의 개구부는 가스 나이프 장치(60)의 애퍼처(61)에 가능한 한 근접하게 될 수 있다. 이것은 가스 나이프에 인접한 더 작은 드롭플릿의 통합에 의해 형성될 수 있는 액체 드롭플릿의 크기를 최소화한다. 그 다음으로, 이것은 가스 나이프(60)를 통과할 수 있는 드롭플릿의 크기를 감소시켜, 드롭플릿이 메니스커스와 충돌할 때에 액침액에 버블이 형성될 가능성을 감소시킨다. 그러나, 전술한 바와 같이, 이격을 최소화하고자 요구는, 추가의 추출부(300)의 개구부를 가스 나이프 장치(60)의 애퍼처(61)로부터 분리하는 벽부(303)가 너무 작게 된다면 유체 핸들링 구조(12)를 제조하는 공정에서 야기될 수 있는 문제점과 균형이 이루어져야 한다.

추가의 추출부(300)의 개구부(302)의 폭은 예컨대 30 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위 또는 100 ㎛ 내지 150 ㎛의 범위에서 선택될 수 있다.

도 7 및 도 8에 예시된 바와 같은 실시예에서, 가스 나이프(60)를 형성하기 위해 제2 라인의 애퍼처(61)를 통한 가스의 유량을 조절하기 위해 컨트롤러(63)가 제공된다. 일실시예에서, 컨트롤러(63)는 또한 제1 라인의 애퍼처(50)를 통한 가스의 유량을 조절할 수도 있다. 컨트롤러(63)는 과압력 소스(64)(예컨대, 펌프) 및/또는 저압력 소스(65)(예컨대, 펌프, 가능하게는 과압력을 제공하는 것과 동일한 펌프)를 조절할 수도 있다. 컨트롤러(63)는 요구된 유량을 달성하기 위해 하나 이상의 적합한 유량 제어 밸브에 연결될 수 있다. 컨트롤러는 추출된 유량을 측정하기 위해 하나 이상의 개구부(50)와 관련된 2상 유량 계측기(two phase flow rate meter), 공급된 가스 유량을 측정하기 위해 애퍼처(61)와 관련된 유량 계측기, 또는 이들 양자에 연결될 수 있다. 2상 유량 계측기를 위한 적합한 구성은 2009년 6월 30일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 61/213,657에 개시되어 있으며, 이 특허 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 원용되어 있다.

일실시예에서, 도 8에 예시된 바와 같이, 추가의 추출부(300)의 하나 이상의 개구부(302)는 저압력 소스(305)(예컨대, 펌프, 가능하게는 과압력 소스(64) 및 저압력 소스(65) 중의 하나 또는 모두를 제공하는 것과 동일한 펌프)에 연결될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 추가의 추출부(300)를 위한 저압력 소스(305)는 과압력 소스(64) 및/또는 저압력 소스(65)를 조절하기 위해 사용된 것과 동일한 컨트롤러(63)에 의해 조절될 수도 있다. 마찬가지로, 컨트롤러(63)는 요구된 유량을 달성하기 위해 전술한 바와 같은 하나 이상의 적합한 유량 조절 밸브 및/또는 유량 계측기에 연결될 수 있다. 또한, 과압력 소스 및 저압력 소스(64, 65, 305) 중의 하나 이상을 위해 별도의 컨트롤러가 제공될 수도 있음을 이해할 것이다.

일실시예에서, 컨트롤러(63)는, 가스 나이프 장치(60)로부터의 가스의 흐름이 제1 라인과 제2 라인 사이의 유체 핸들링 구조의 표면에 실질적으로 직각을 이루도록, 하나 이상의 개구부(50) 및 추가의 추출부(300)의 하나 이상의 개구부(302)를 통한 가늘고 긴 애퍼처(61) 및 추출부로부터의 가스 나이프(60)의 유량이 이루어지도록 구성된다. 이것은 예컨대 제1 라인의 하나 이상의 개구부(50)와 추가의 추출부(300)의 하나 이상의 개구부(302)를 통한 추출률(extraction rate)을 균형을 유지하고 또한 전체 추출량을 가스 나이프 장치(60)의 유량과 균형을 유지함으로써 달성될 수 있다.

가스 나이프 장치(60)로부터의 가스의 흐름이 유체 핸들링 구조(12)의 표면 및 그에 따라 기판 테이블(WT) 및/또는 기판(W)의 대향면에 직각으로 또는 비교적 직각으로 되도록 가스 유량을 조절하는 것은, 가스 나이프 장치의 소정의 가스 유량에 대한 가스 나이프 장치의 성능을 향상시킬 수 있다. 이것은 그 다음에 사용될 수 있는 스캔 레이트(scan rate)를 증가시킬 수 있다.

일구성예에서, 제1 가스 나이프 장치(60)를 형성하기 위한 제2 라인의 애퍼처(61) 바깥으로의 가스 유량은 100 리터/분 이하, 예컨대 75 리터/분 또는 그 미만이 될 수 있다. 제1 라인의 하나 이상의 개구부(50)를 통해 추출된 가스 유량은 75 리터/분 이하, 예컨대 50 리터/분이 될 수 있다. 추가의 추출부(300)의 가스 유량은 이 추출부가 소량의 액체를 추출할 것이기 때문에 예컨대 더 높게 될 수 있다. 예컨대, 추가의 추출부(300)의 가스 유량은 대략 75 리터/분이 될 수 있다.

가스 나이프는 개구부(50)에 충분하게 근접하여 이들 사이의 공간에 걸쳐 압력 구배를 생성하는 것이 바람직하다. 예컨대 유체 핸들링 구조(12) 아래에 액체의 층(즉, 액체막) 또는 액체 드롭플릿이 축적될 수 있는 비흐름 구간(stagnant zone)이 존재하지 않는 것이 바람직하다. 일실시예에서, 개구부(50)를 통한 가스의 유량은 2009년 9월 3일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 61/239,555 및 미국 특허 공개 번호 US 2007-0030464에 개시된 바와 같은 가늘고 긴 애퍼처(61)를 통한 가스 유량에 연결될 수 있으며, 이들 특허 문헌의 전체 내용이 본 명세서에 원용되어 있다. 가스 레이트(gas rate)는 그에 따라 애퍼처(61)로부터 개구부(50)로 실질적으로 내측으로 향하게 될 수 있다. 개구부(50) 및 애퍼처(61)를 통한 가스 유량이 동일한 곳에서, 유량은 "균형을 이루는" 것으로서 지칭될 수 있다. 균형을 이룬 가스 유량은 예컨대 막과 같은 액체 잔여물의 두께를 최소화하기 때문에 한 방향으로의 스캐닝 시에 바람직할 것이다.

일실시예에서, 제1 라인의 개구부(50) 및 제2 라인의 애퍼처(61)를 통한 가스 유량은 유체 핸들링 구조 반대쪽의 표면이 메니스커스로부터 멀어지도록 이동하는 제1 방향에서의 스캐닝 시에 유체 핸들링 구조(12)의 일측면 상에서 균형을 이루게 될 수 있다. 반대 방향으로의 이동 시에, 가스 나이프(60)의 가스 유량은 제1 라인의 개구부(50)와 추가의 추출부(300)를 통한 추출 가스 유량의 합계와 균형을 이루게 될 수 있다.

본 명세서의 다른 부분에서 설명한 바와 같이, 개구부(50)는 예컨대 평행 4변형, 마름모꼴, 직사각형, 정사각형, 또는 원과 같은 타원형을 포함할 수 있는 어떠한 폐쇄된 형상을 형성하도록 배치될 수 있으며, 개구부 형상의 예는 이들로 한정되지는 않는다. 각각의 경우에, 가스 나이프(60)를 위한 애퍼처(61)는 개구부(50)에 의해 형성된 형상과 실질적으로 유사한 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 가늘고 긴 개구부는 유체를 공간으로부터 유체 핸들링 구조에 추출하는데 사용하기 위한 복수의 개구부(50) 대신에 제1 라인에 제공될 수 있다. 하나 이상의 개구부(50)에 의해 형성된 형상부의 에지와 애퍼처(61)에 의해 형성된 형상부 간의 이격은 전술한 범위 내에 있다. 일실시예에서, 이격은 일정한 것이 바람직하다.

전반적으로, 일실시예에서, 유체 핸들링 구조(12)의 배치는 추가의 추출부(300)의 성능이 가능한 한 높거나 최대화되도록, 즉 가스 나이프(60)에 인접한 액체를 추출하는데 유효하도록 하기 위해 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이것은 추가의 추출부(300)를 통한 추출 유량이 충분히 높도록 보장함으로써 달성될 수 있다. 이와 달리 또는 이에 추가하여, 추가의 추출부(300)가 가스 나이프 장치(60)의 애퍼처(61)의 에지에 가능한 한 근접하도록 함으로써 달성될 수 있다. 이와 달리 또는 이에 추가하여, 이것은 가스 나이프 장치(60)를 통한 가스 흐름이 충분히 높아 외측으로, 즉 추가의 추출부(300)의 방향으로 가스의 방사상 흐름이 존재하도록 함으로써 달성될 수 있다. 이와 달리 또는 이에 추가하여, 이것은 유체 핸들링 구조 및 리소그래피 장치의 작동의 다른 제한을 고려하여 가능한 한 낮은 이격 높이(fly height)로 유체 핸들링 구조(12)를 작동함으로써, 즉 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(51)이 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 표면에 가능한 한 근접하도록 함으로써 달성될 수 있다.

도 10은 도 7에 예시된 구성을 개량한 유체 핸들링 구조의 일부를 횡단면도로 개략적으로 도시하고 있다. 액체가 포함되는 공간(11)과 유체 핸들링 구조 외측에 있는 영역 사이의 경계에서, 예컨대 유체 핸들링 구조 외측의 주변 대기에서, 하나 이상의 개구부(50) 및 애퍼처(61)가 전술한 방식으로 배치될 수 있다. 하나 이상의 개구부(50)는 액체를 공간으로부터 유체 핸들링 구조 내로 추출하는데 사용하기 위한 제1 라인에 배치될 수 있다. 애퍼처(61)는 제2 라인에 제공될 수 있으며, 가스 나이프 장치를 형성하도록 배열될 수 있다. 가스 나이프로부터의 가스는 액체를 제1 라인의 개구부(50)를 향하여 힘을 가할 수 있다.

하나 이상의 개구부(71)는 제1 및 제2 라인보다 액침액으로부터 더욱 떨어져 있는 제3 라인 또는 드롭플릿 라인에 제공될 수 있다. 제2 가스 나이프 장치는 제4 라인 또는 드롭플릿 나이프 라인에 배치된 애퍼처(72)에 의해 형성된다(일구성예에서, 애퍼처(72)는 복수의 애퍼처(72)를 갖는다). 제4 라인은 제3 라인보다 액침액을 담고 있는 공간(11)으로부터 더 멀도록 배치된다. 제2 가스 나이프 장치를 통한 가스 흐름은 그 대부분이 개구부(71)를 통과하도록 주로 내측으로 지향될 수 있다. 일구성예에서, 하나 이상의 개구부(71)와 제2 가스 나이프 장치의 애퍼처(72)를 통한 가스 흐름은 균형을 이룬다.

이 구성의 유체 핸들링 구조는 복수의 제1 개구부(50)와 함께 작동하는 제1 가스 나이프 장치를 포함한다. 이러한 조합은 액침액의 주요 추출을 수행한다.

유체 핸들링 구조는 개구부(71)의 제3 라인과 함께 작동하는 제2 가스 나이프 장치를 갖는다. 하나 이상의 개구부와 그에 관련된 가스 나이프의 추가의 조합을 제공하는 것은 기대 이상의 이점이 있는 것으로 판명되었다.

하나의 가스 나이프 장치와 개구부의 하나의 관련 라인을 갖는 도 7에 도시된 것과 같은 구성은 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 표면 상에 액체의 잔여물을 남겨둘 수 있다. 액체 잔여물은 액체막의 형태 또는 복수의 드롭플릿으로 존재할 수 있다. 얼마간의 후에, 액체막은 복수의 드롭플릿으로 쪼개어 질 수 있다. 드롭플릿은 더 큰 드롭플릿으로 성장하여 받아들일 수 없는 정도로 커질 수도 있다. 액체 잔여물은, 전술한 바와 같이, 스캔 속도가 대향면의 일부분에 대한 임계 스캔 속도를 초과할 때에 남겨지게 될 것이다. 이것은 예컨대 스캔 속도가 표면에 대한 임계 스캔 속도를 넘어서 연속적인 접촉 각도를 갖는 표면에 대해 증가할 때에 발생할 수 있다. 액체 잔여물은 스캔 속도가 일정한 경우에도 접촉 각도가 변경되는 표면의 부분에 대한 임계 스캔 속도를 감소시켜 스캔 속도가 임계 스캔 속도를 초과하게 되는 그 부분의 지점에 잔류될 수도 있다. 이러한 부분은 예컨대 액체 메니스커스가 에지를 교차할 때의 순간에는 기판, 셔터 부재(shutter), 센서 또는 센서 타겟의 에지와 같은 특징부의 에지가 될 수 있다.

가스 나이프 장치가 대기압에의 연결에 의해, 예컨대 대기에 연결되고 가스 나이프 장치와 개구부(50, 71) 사이에 위치되는 공간에 의해 개구부(50, 71)의 라인으로부터 단절(decouple)되는 구성에서는, 추가의 문제점이 발생할 수 있다. 액체는 가스 나이프 장치와 개구부 사이에 축적되어, 대형 드롭플릿을 생성할 수 있다. 투영 시스템(PS)과 유체 핸들링 구조에 관련한 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)로부터의 이동의 방향이 변경될 때, 이러한 대형 드롭플릿은 액침액의 전진하는 메니스커스(advancing meniscus)와 충돌할 수 있다. 메니스커스와 드롭플릿의 충돌은 가스의 내포를 초래하여, 소형 또는 대형의 버블을 생성할 수 있다. 더욱이, 충돌에 의해 초래된 메니스커스의 요동(disturbance) 또한 버블을 형성할 수 있다. 버블의 형성은 바람직하지 않다. 여기에서 설명된 바와 같은 구성은 전술한 문제점 또는 기타 다른 문제점 중의 하나 이상을 경감시키는데 도움을 줄 수 있다.

2개의 가스 나이프 장치와 추출을 위한 관련 개구부를 유체 핸들링 구조에 제공하는 것은, 상이할 수도 있는 각각의 조합의 특정 용도를 위해 각각의 조합의 공정 제어 파라미터의 설계 및/또는 설정이 선택되는 것을 허용한다. 제1 가스 나이프를 형성하는 제2 라인의 애퍼처(61) 바깥으로의 가스 유량은 제2 가스 나이프 장치를 형성하는 제4 라인의 애퍼처(72) 바깥으로의 가스 유량 미만이 될 수 있다.

일구성에서, 제1 가스 나이프 장치에 대한 가스 유량은 비교적 낮은 것이 바람직하며, 그 이유는 하술하는 바와 같이 제1 라인의 복수의 개구부(50)를 통한 흐름이 상당한 양의 액체를 갖는 2상(two phase)이기 때문이다. 제2 라인의 애퍼처(61) 및 제1 라인의 복수의 개구부(50)를 통한 유량이 불안정한 2상 흐름 방식이라면, 예컨대 유량이 너무 높다면, 2상 흐름은 힘 불균일, 예컨대 진동을 초래할 것이며, 이것은 바람직하지 않다. 한편, 제2 라인의 애퍼처(61) 및/또는 제1 라인의 복수의 개구부(50)를 통한, 흐름 방식이 더욱 안정할수록, 예컨대 유량이 낮을수록, 투영 시스템(PS) 및 유체 핸들링 구조에 관련한 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 소정의 이동 속도에서의 가스 나이프 장치를 통과한 액침액의 누설이 더욱 커지게 된다. 따라서, 단일 가스 나이프 구성에서의 가스 유량은 이러한 2가지의 상충되는 요구 간의 타협점이 된다.

제2 가스 나이프 장치와 관련 추출부를 유체 핸들링 구조에 제공하는 것은, 제1 가스 나이프 장치에 대해 더 낮은 유량이 이용될 수 있도록 하는 이점이 있다. 제2 가스 나이프 장치는 제1 가스 나이프 장치를 지나서 통과하는 액체의 드롭플릿을 제거하기 위해 이용될 수 있다. 더욱이, 제4 라인의 애퍼처(72) 및 제3 라인의 하나 이상의 개구부(71)를 통한 가스 유량은 상대적으로 높을 수 있다. 이것은 흐름이 주로 가스이기 때문이다. 이러한 증가된 유량은 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 표면으로부터의 액체 드롭플릿을 제거하는 성능을 향상시킨다.

일구성예에서, 제1 가스 나이프 장치를 형성하기 위한 제2 라인의 애퍼처(61) 바깥으로의 가스 유량은 100 리터/분 이하, 바람직하게는 75 리터/분 이하일 것이며, 대략 50 리터/분 이하가 바람직할 것이다. 특정 구성에서, 제2 가스 나이프 장치를 형성하기 위한 제4 라인의 애퍼처(72) 바깥으로의 가스 유량은 60 리터/분 이상, 바람직하게는 100 리터/분 이상일 것이며, 대략 125 리터/분 이상이 바람직할 것이다.

도 10에 예시된 것과 같은 구성이 제1 라인의 하나 이상의 개구부(50)와 제3 라인의 하나 이상의 개구부(71) 사이에 축적될 수 있는 액체를 감소시킬 수 있는 이점이 있지만, 이러한 액체의 축적은 제거하지 못할 수도 있다. 따라서, 도 11에 개략적으로 예시된 바와 같은 유체 핸들링 구조가 본 발명의 실시예에 제공될 수 있다. 예시된 바와 같이, 이 구성은 도 10에 예시된 구성에 대응하지만, 제1 가스 나이프 장치(60)의 가늘고 긴 애퍼처(61)에 인접한 추가의 추출부(300)를 포함한다. 도 8에 예시된 구성과 마찬가지로, 추가의 추출부(300)는 특히 유체 핸들링 구조에 관련한 기판 테이블(WT) 및/또는 기판(W)의 스캐닝 방향이 반대로 될 때에 액체의 대향 드롭플릿이 가스 나이프 장치(60)에 인접하여 축적되는 것을 방지할 수 있다. 도 8 및 도 10에 관련하여 전술한 구성의 변형이 도 11에 예시된 바와 같은 추가의 추출부(300)를 포함한 구성에 적용된다.

애퍼처(72)를 통한 가스의 유량을 조절하기 위해 컨트롤러(73)(전술한 컨트롤러(63)와 동일한 것일 수도 있음)가 제공된다. 컨트롤러(73)는 또한 하나 이상의 개구부(71)를 통한 가스의 유량을 조절한다. 컨트롤러(73)는 과압력 소스(예컨대, 펌프) 및/또는 저압력 소스(75)(예컨대, 펌프, 가능하게는 과압력을 제공하는 것과 동일한 펌프)를 조절할 수 있다. 요구된 유량을 제공하기 위해 컨트롤러(73)에 연결되어 컨트롤러(73)에 의해 조절되는 하나 이상의 적합한 조절 밸브가 존재할 수도 있다. 컨트롤러는 하나 이상의 개구부(71)를 통한 흐름을 측정하도록 배치된 하나 이상의 2상 흐름 계측기, 애퍼처(72)를 통한 흐름을 측정하도록 배치된 하나 이상의 흐름 계측기, 또는 이들 양자에 의해 공급된 흐름 측정치에 기초하여 밸브를 조절한다. 이러한 구성은 제1 및 제2 라인과 관련된 흐름 부품을 위한 구성과 유사할 수도 있다.

컨트롤러(63, 73) 중의 하나 이상은 관련된 가스 나이프의 가스 유량에 비례하여 개구부(50, 302, 71)를 통한 가스 흐름을 조절하도록 구성될 수 있다. 일실시예에서, 가스 나이프를 통한 가스 유량은 관련 개구부(50, 302, 71)를 통한 가스 유량과 최대 20% 또는 최대 10% 상이하다. 일실시예에서, 개구부(50, 302, 71)를 통한 가스 유량은 관련된 하나 이상의 애퍼처(61, 72)를 통한 가스 흐름과 부합하도록 조절될 수 있다. 일실시예에서, 제2 가스 나이프의 가늘고 긴 애퍼처(72)를 통한 가스 유량은 예컨대 개구부(71)를 통한 가스 유량과 실질적으로 동일하게 될 수 있다. 마찬가지로, 제1 가스 나이프(60)의 가늘고 긴 애퍼처(61)를 통한 가스 유량은 도 8에 예시된 구성에 대한 설명과 관련하여 전술한 바와 같이 제1 가스 나이프(60)의 양측면 상의 하나 또는 양자의 세트의 개구부(50, 302)를 통한 가스 유량과 부합할 수도 있다.

도 8, 도 9 및 도 11에 예시된 본 발명의 실시예의 구성은 여러 개의 변형예를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

일실시예에서, 컨트롤러(63, 73)는 가스 나이프 중의 하나 또는 양자를 요청되었거나 요청될 시에 작동 상태로 되도록 제어할 수 있다. 즉, 가스 나이프는 적합한 소정의 조건 하에서 스위치 오프될 수 있다. 예컨대, 가스 나이프는 스캔 속도가 임계 속도 아래로 안전하게 될 때에 온으로 스위치되고, 스캔 속도가 현재 메니스커스 아래에 있거나 또는 메니스커스에 접근하는 표면에 대한 임계 속도 이상으로 되거나 또는 이상으로 되려고 할 때에 오프로 스위치될 수 있다. 예컨대, 기판의 중앙부가 유체 핸들링 구조(12) 아래에서 이동할 때에, 가스 나이프 중의 하나 또는 양자가 오프로 스위치될 수 있다. 기판의 이 부분에 걸쳐 접촉 각도가 일정하며, 이 부분에 대한 임계 스캔 속도는 초과되지 않는 정도로 충분히 높게 될 것이다. 공간의 메니스커스가 예컨대 기판, 센서, 셔터 부재 또는 센서 타겟의 에지 위에서 이동하기 전에, 이동하는 동안에, 및/또는 이동한 후에, 가스 나이프 중의 하나 이상이 작동될 수 있다.

하나 이상의 개구부(71) 및 애퍼처(72)가 배치되는 제3 및 제4 라인은, 하나 이상의 개구부(50) 및 애퍼처(61)가 형성되는 제1 및 제2 라인을 전반적으로 후속할 것이다. 일실시예에서, 하나 이상의 개구부(71)에 의해 형성된 형상은 하나 이상의 개구부(50)에 의해 형성된 형상과 상이하다. 제3 및 제4 라인에 대해, 예컨대 일실시예에서는 제1 내지 제4 라인에 대해, 이들 라인 간에 일정한 이격이 존재하도록 평행하게 되는 것이 바람직할 것이다.

일실시예에서, 요구되는 곳에 제2 가스 나이프 장치를 형성하기 위해 사용되는 제4 라인의 애퍼처(72)는 제2 라인의 애퍼처(61)를 참조하여 설명한 바와 같은 동일한 특징을 가질 수 있다. 제1 가스 나이프 장치의 애퍼처(61)와 마찬가지로, 애퍼처(72)는 하나의 슬릿 또는 복수의 가늘고 긴 애퍼처로서 형성될 수 있다.

제3 라인의 하나 이상의 개구부(71)는 필요한 경우 하나의 가늘고 긴 슬롯 또는 복수의 가늘고 긴 개구부로서 형성될 수도 있다.

일실시예에서, 유체 핸들링 구조의 하위면(51)은 하위면의 외측부(51a)가 제4 라인의 애퍼처(72)로부터 먼쪽으로 이동하도록 배치될 수 있다.

도 11에 예시된 실시예에서, 리세스(80)는 유체 핸들링 구조의 하위면(51)에 제공된다. 리세스(80)는 제2 라인과 제3 라인 사이의 리세스 라인 또는 제5 라인에 제공될 수 있다. 일실시예에서, 리세스(80)는 제1 내지 제4 라인 중의 임의의 라인, 바람직하게는 적어도 제2 라인과 제3 라인 중의 하나 이상의 라인에 평행하게 되도록 배치된다.

리세스(80)는 가스 콘딧(gas conduit)(82)에 의해 리세스(80)는 주변 대기와 같은 대기에, 예컨대 유체 핸들링 구조 외측의 영역에 연결된 하나 이상의 개구부(81)를 포함할 수 있다. 리세스(80)는, 바람직하게는 외부 대기에 연결될 시에, 제1 가스 나이프 장치와 제1 라인의 관련된 하나 이상의 개구부(50)를 제2 가스 나이프 장치와 제3 라인의 관련된 하나 이상의 개구부(71)로부터 단절시키도록 기능할 수 있다. 리세스(80)는 양측면에 위치된 부품의 작동을 단절하며, 이로써 리세스의 방사상 내측의 특징부가 방사상 외측의 특징부로부터 단절된다.

리세스(80)의 어느 한쪽 측면에, 유체 핸들링 구조의 하위면(51)의 각각의 부분(51b, 51c)이 존재할 수 있다. 각각의 부분(51b, 51c)은 각각 리세스(80)의 에지를 제3 라인의 하나 이상의 개구부(71) 및 제2 라인의 애퍼처(61)의 에지로부터 분리할 것이다(애퍼처(61) 및 하나 이상의 개구부(71)의 에지는 제2 라인 및 제3 라인이 개구부의 횡단면의 중앙을 통과하기 때문에 제2 및 제3 라인이 아니며, 이들 에지는 그에 따라 라인으로부터 떨어져 있다). 리세스(80)의 어느 한쪽 측면 상의 유체 핸들링 구조의 하위면(51)의 부분(51b, 51c)은, 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 표면과 함께, 각각의 댐퍼(damper)로서 기능한다. 이러한 댐퍼는 제1 및 제2 가스 나이프로부터의 가스 흐름이 각각의 개구부(50, 71)를 향해 흐르도록 하는데 도움을 줄 수 있다. 일실시예에서, 표면(51b, 51c) 중의 하나 또는 양자가 댐퍼로서 기능할 수도 있다.

유체가 리세스(80) 내에 모아지게 된는 가능성을 감소시키는데 도움을 주기 위해, 리세스는 날카로운 에지가 없는 형상으로 제공될 수 있다. 표면은 매끄럽게 라운드될 수 있다. 날카로운 에지는 액체가 용이하게 모아지기 때문에 바람직하지 않다. 예컨대, 리세스(80)의 형상은 리세스의 표면 주위의 어떠한 지점에서의 최소 곡률 반경이 적어도 0.1 mm, 바람직하게는 0.2 mm보다 크도록 구성될 수 있다.

일실시예에서, 유체 핸들링 구조는 가스 콘딧에 의해 주변 대기와 같은 대기에, 예컨대 유체 핸들링 구조 외측의 영역에 연결되는 유체 핸들링 구조의 하위면(51)에 하나 이상의 개구부를 포함할 수 있다. 예컨대, 이러한 대기에 연결된 개구부는 전술한 바와 같은 리세스를 포함하지 않는 실시예에 제공될 수 있다. 이러한 구성은 제1 가스 나이프 및 제1 라인의 관련된 하나 이상의 개구부(50)를 제2 가스 나이프 장치와 제3 라인의 관련된 하나 이상의 개구부(71)로부터 단절시키기 위해 이용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 유체 핸들링 구조의 하위면(51) 상에, 구체적으로 제2 라인의 애퍼처(61)와 제3 라인의 하나 이상의 개구부(71) 사이에 모이게 되는 액체는 바람직하지 않을 것이다. 모아진 액체는 투영 시스템 및 유체 핸들링 구조에 대한 기판(W) 및 기판 테이블(WT)의 상대 이동의 방향이 변경될 때에 문제를 야기할 수도 있다. 일실시예에서, 본 명세서에 개시된 유체 핸들링 구조를 포함하는 리소그래피 장치는 기판 테이블(WT) 및 그 위에 유지된 기판(W)을 이동시키도록 구성된 위치 설정기(PW)의 액추에이터 시스템을 제어하도록 배치된 컨트롤러(PWC)를 포함할 수 있다.

컨트롤러(PWC)는, 투영 시스템(PS)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도가 특정 속도 이상인 경우에, 전술한 바와 같이 모아진 액체에 의해 야기될 수 있는 문제점을 감소시키기 위한 단계가 취해지도록 구성될 수 있다. 속도는 예컨대 대향면의 일부분에 대한 제1 가스 나이프 장치의 임계 속도에 대응하도록 또는 이 임계 속도보다 약간 낮게 선택될 수 있다. 임계 속도는, 예컨대 방사상 외측으로의 가스 나이프를 통한 액침액 누설이 소정량을 초과하는, 투영 시스템(PS)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도로서 고려될 수 있다. 이러한 임계 속도는 가스 나이프 장치의 구성, 가스 나이프 장치의 가스 유량, 및/또는 그 위치에서의 기판 및/또는 기판 테이블(WT)의 표면의 특성에 좌우될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

투영 시스템(PS)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도는 소정의 속도 이상이 될 수도 있다. 투영 시스템에 관련한 기판 테이블의 이동의 방향을 변경시키도록 요구될 수도 있다. 일실시예에서, 컨트롤러(PWC)는, 속도가 소정의 속도보다 높고 기판 테이블의 이동의 방향을 변경하도록 요구되는 경우, 먼저 투영 시스템(PS)에 관련한 기판 테이블의 속도를 소정의 속도 아래로 감소시키도록 구성된다. 컨트롤러(PWC)는 그 후 방향 변경을 개시할 수 있다. 따라서, 예컨대 제1 가스 나이프 장치의 임계 속도 위에서는 방향의 변경이 더 이상 발생하지 않으므로, 제1 가스 나이프 장치와 제2 가스 나이프 장치 사이에 모이게 될 액침액에 의해 야기되는 문제점을 최소화하거나 감소시킨다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 유체 핸들링 구조를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 본 실시예의 유체 핸들링 구조는 도 11에 예시된 유체 핸들링 구조와 유사하다. 그러나, 본 실시예에서는 대기에 연결된 리세스가 제공되지 않는다. 그 대신, 유체 핸들링 구조의 하위면(51)은 제1 가스 나이프 장치를 형성하는 애퍼처(61)와 제3 라인의 하나 이상의 개구부(71) 사이에서 연속하고 있다. 즉, 이 영역에서는, 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(51)에 개구부 또는 애퍼처가 존재하지 않는다.

본 실시예에서, 제2 라인의 애퍼처(61)를 통한 가스 흐름은 제1 라인의 하나 이상의 개구부(50)를 통한 가스 흐름 및 추가의 추출부(300)를 통한 가스 흐름과 균형을 이룰 수 있다. 제4 라인의 애퍼처(72)를 통한 가스 흐름은 제3 라인의 하나 이상의 개구부(71)를 통한 가스 흐름과 균형을 이룰 수 있다. 따라서, 하위면(51)의 반경 방향 내측과 외측의 이들 구성을 단절할 필요가 없다. 따라서, 도 11의 리세스(80)가 요구되지 않아서, 제2 라인의 애퍼처(61)와 제3 라인의 하나 이상의 개구부(71) 간의 공간에 액체가 모아지는 가능성을 감소시키거나 또는 이 지역에 모아진 액체의 양을 감소시키는 이점이 있다. 이 경우, 제2 라인의 애퍼처(61)와 제3 라인의 하나 이상의 개구부(71) 간의 이격은 1 mm 내지 4 mm의 범위, 예컨대 2 mm로 선택될 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 유체 핸들링 구조를 예시하고 있다. 도시된 바와 같이, 본 실시예의 유체 핸들링 구조는 도 11에 예시된 유체 핸들링 구조와 유사하다. 간략하면, 이들 실시예 간의 차이점이 설명될 것이며, 도 11에 예시된 실시예와 관련하여 전술한 변형이 도 13에 예시된 실시예에도 적용할 수 있음을 이해할 것이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(151)은 사용 시에 하위면(151)의 상이한 부분(151a, 151b, 151c)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면 간의 이격이 동일하지 않도록 배치될 수 있다. 예시된 바와 같은 실시예에서, 제1 라인의 개구부(50), 제2 라인의 가스 나이프 장치(60)의 애퍼처(61), 및 추가의 추출부의 개구부(302)의 지역에 있는 하부면(151)의 부분(151c)과, 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT) 사이에는 이격 D2가 존재한다. 제3 라인의 하나 이상의 개구부(71) 및 제4 라인의 애퍼처(72)에 인접한 하위면의 부분(151a, 151b)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT) 사이에는 이격 D3가 존재한다.

이격 D2는 이격 D3보다 클 수도 있다. 이것은 유체 핸들링 구조의 하위면(51)이 전반적으로 평면형으로 되어 있는 도 11에 도시된 실시예와 반대이다. 하위면은 제1 내지 제4 라인의 개구부(50, 302, 71) 및 애퍼처(61, 72)와 리세스(80)이 제공된 부분을 제외하고는 평면형이 될 수 있다. 따라서, 도 11의 실시예에 대해, 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)로부터 제1 내지 제4 라인의 개구부(50, 302, 71)와 애퍼처(61, 72) 주위의 하위면(51)의 각각의 부분의 이격은 실질적으로 동일하다. 다른 실시예에서, 이격 D3는 이격 D2보다 더 클 수도 있다.

도 13에 예시된 바와 같은 구성은, 즉 대향면과 하위면(151) 간에 상이한 간격을 갖는 구성은, 다양한 요인이 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(151)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면 간의 최적의 이격에 영향을 주기 때문에 이로울 것이다. 예컨대, 제1 라인의 하나 이상의 개구부(50) 주위의 유체 핸들링 구조의 하위면(151)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면 간의 이격은 가능한 한 크게 되는 것이 바람직할 것이다. 이것은 드롭플릿이 메니스커스와 충돌할 때에 버블이 형성될 가능성을 감소시키거나 최소화할 수 있다. 이 상황은 예컨대 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 스캐닝 방향의 변경 동안에 발생할 수 있다.

그러나, 제2 가스 나이프를 형성하기 위해 사용되는 제4 라인의 애퍼처(72) 주위의 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(151)의 이격을 최소화하는 것이 바람직할 것이다. 예컨대, 이 이격이 작을수록, 요구되는 유량이 더 낮아지거나 및/또는 효과적인 건조를 제공하기 위해 애퍼처(72)의 폭이 더 넓어질 수 있게 된다.

따라서, 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(151)은, 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면으로부터의 제1 라인 주위의 하위면(151)의 이격이 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면으로부터 제4 라인 주위의 하위면(151)의 이격과 상이하도록 배열될 수 있다. 따라서, 하위면(151)의 모든 부분과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면 간의 하나의 또는 실질적으로 일정한 이격을 선택하는 것보다는, 유체 핸들링 구조의 양자의 부분의 성능을 향상시키는 것이 가능하다. 2개의 상충하는 요건 간에 타협할 필요성이 방지될 수 있다.

일실시예에서, 본 발명의 실시예 중의 임의의 실시예의 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(51, 151, 251)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면 간의 이격은 50 ㎛ 내지 250 ㎛의 범위에서 선택될 수 있다.

도 13에 예시된 바와 같은 실시예에서, 제1 라인의 하나 이상의 개구부(50) 주위의 하위면(151)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면 간의 이격 D2는 130 ㎛ 내지 250 ㎛의 범위, 또는 180 ㎛ 내지 250 ㎛의 범위, 바람직하게는 대략 230 ㎛로 선택될 수 있다. 도 13에 예시된 바와 같은 실시예에서, 제2 가스 나이프를 형성하기 위해 사용되는 제4 라인의 애퍼처(72)에 인접한 하위면(151)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면 간의 이격 D3는 50 ㎛ 내지 180 ㎛의 범위, 바람직하게는 대략 130 ㎛로 선택될 수 있다.

그러나, 유체 핸들링 구조의 하위면(151)의 상이한 부분과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면 간의 최적의 이격은 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면의 특성에 좌우될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 관련 요소로는, 비제한적 목록에서, 액체와의 후진 접촉각(receding contact angle), 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 스캔 속도, 및 적어도 하나의 가스 나이프 장치의 유량이 있다.

여기서 언급된 바와 같이, 제1 라인의 하나 이상의 개구부(50) 주위의 하위면(151)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면 간의 이격 D2를 최적화, 예컨대 최대화하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 최대의 실질적인 이격이 존재할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 사용될 수 있는 최적치, 예컨대 최대치를 넘어서면, 액체의 누설이 과도하게 될 수 있다.

도 13에 예시된 바와 같이, 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면으로부터의 제2 라인의 애퍼처(61)(제1 가스 나이프(60)를 형성하기 위해 사용된) 및 추가의 추출부(300)의 개구부(302) 주위의 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(151)의 이격은, 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면으로부터의 제1 라인의 하나 이상의 개구부(50) 주위의 하위면(151)의 이격과 동일할 수도 있다. 그러나, 반드시 그러할 필요는 없다는 것을 이해할 것이다.

도 13에 예시된 바와 같이, 제4 라인의 애퍼처(72)(제2 가스 나이프를 형성하기 위해 사용된)에 인접한 유체 핸들링 구조(12)의 이격은, 제3 라인의 하나 이상의 개구부(71)에 인접한 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(151)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면 간의 이격과 동일할 수도 있다. 따라서, 이러한 구성은 제3 라인의 하나 이상의 개구부(71)에 인접한 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(151)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면 간의 이격이 감소, 예컨대 최소화될 수 있도록 한다. 이것은 추출이 가능한 한 유효하게 하는데 도움을 준다. 그러나, 반드시 그러할 필요는 없다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 유체 핸들링 구조(12)를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 유체 핸들링 구조(12)는 도 12에 예시된 유체 핸들링 구조(12)와 유사하다. 본 실시에의 유체 핸들링 구조는 리세스(80)를 포함하지 않는다. 그러나, 본 실시예의 유체 핸들링 구조와 도 12에 도시된 실시예 간의 차이는 도 13과 도 10에 예시된 유체 핸들링 구조 간의 차이와 유사하다.

유체 핸들링 구조(12)의 하위면(251)의 상이한 부분(251a, 251b, 251c)은, 사용 시에 적어도 하나의 부분이 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면으로부터의 상이한 이격을 갖도록 배치될 수 있다. 하나 이상의 개구부(50)에 인접한 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(251)과 대향면의 상위면 간의 이격 D2는, 애퍼처(72)에 인접한 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(251)과 대향면의 상위면 간의 이격 D3보다 클 수도 있다. 에컨대 도 12 및 도 13에 예시된 실시예에 관련하여 여기에서 설명된 각각의 변형은 도 14에 예시된 실시예에 적용할 수 있다.

도 14에 예시된 실시예에서, 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(251)은, 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상위면과 하위면(251) 간의 이격의 차이가 애퍼처(61)와 하나 이상의 개구부(71) 사이의 영역에서 변화되도록 배치될 수 있다. 하위면(251)과 대향면 간의 이격은 제2 라인과 제3 라인 사이에서 변화될 수도 있다. 이 이격은 예컨대 제2 라인에서 제3 라인으로 변경, 예컨대 감소될 수 있다. 그러나, 일반적으로, 이격의 변경은 하나 이상의 개구부(50)와 애퍼처(72) 사이의 영역의 일부 또는 모든 영역에 제공될 수 있다. 하위면(251)과 대향면 간의 이격은 제1 라인과 제4 라인 사이에서 변경, 예컨대 감소될 수 있다.

전술한 바와 같이, 유체 핸들링 구조(12)의 하위면(251)은 액체가 축적될 수 있는 날카로운 모서리가 없도록 배치될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 하위면은 제1 라인과 제2 라인 사이, 제2 라인과 제3 라인 사이, 제3 라인과 제4 라인 사이, 및 인접 라인 간의 임의의 표면의 조합에서 실질적으로 연속할 수 있다. 유체 핸들링 구조의 하위면(251)은 표면 상의 임의의 지점에서의 최소 곡률 반경이 적어도 0.1 mm, 바람직하게는 0.2 mm보다 크도록 배치될 수 있다.

2상 추출기로서 작동하는 하나 이상의 개구부(50, 302, 71)를 이용하는 것을 기준으로 하여 설명하였지만, 본 명세서에 설명된 임의의 변형을 기반으로 하는 실시예에서는, 제1 또는 제4 라인 중의 하나의 라인의 하나 이상의 개구부 또는 추가의 추출부(300)는 미국 특허 공개 번호 US 2006-0038968에 개시된 것과 같은 다공성 부재(porous memeber) 또는 마이크로시브(microsieve)로 대체될 수도 있으며, 이 공개 특허의 전체 내용이 본 명세서에 원용되어 있다. 각각의 다공성 부재는 액체를 단일 상(single phase)의 유체 흐름, 또는 이중 상(dual phase)의 유체 흐름으로 추출하도록 작동할 수 있다. 일실시예에서, 가스 흐름은 방사상 내측으로 지향될 수 있지만, 다공성 부재를 통해 추출되는 경우에는 가스 흐름은 가스 공급 애퍼처와 다공성 부재 사이에 위치된 가스 추출 개구부에 의해 추출될 수도 있다. 이러한 실시예에서, 가스 흐름은 가스 나이프 장치에 의해 대향면 상에 남아 있는 잔여 액체를 감소시키는데 도움을 준다. 따라서, 본 발명의 실시예는 이러한 구성으로 구현되어, 전술한 실시예에 의해 달성되는 것과 유사한 이점을 달성할 수 있다. 전술한 특징 중의 어떠한 것도 다른 특징과 함께 사용될 수 있으며, 본 명세서에 포함되어 있는 명시적으로 기술되어 있는 조합으로만 국한되지 않는다는 것을 이해할 것이다.

본 명세서에서는, 집적회로(IC)의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용예에 대해 특정하게 언급하였지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 기타 응용예들을 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 다른 응용예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟 영역"과 같은 좀더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예컨대 트랙(전형적으로 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 장치), 계측 장비, 및/또는 검사 장치에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 범위에서, 상기한 기판 처리 장치와 여타 기판 처리 장치에 본 명세서의 개시 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 생성하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 지칭할 수도 있다.

본 명세서에 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 자외(UV) 방사선(예컨대, 365, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장 또는 그 부근의 파장을 가짐)을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다. 문맥이 허용하는 곳에서의 "렌즈"라는 용어는 굴절성 및 반사성 광학 요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 요소들 중 어느 하나 또는 그 조합을 지칭할 수도 있다.

이하에서는 본 발명을 다음의 구체적인 실시예를 통하여 설명한다:

실시예 1

리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조는, 액침 유체를 담고 있도록 구성된 공간으로부터 유체 핸들링 구조 외측의 지역까지의 경계에,

사용 시에 기판 및/또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블을 향하여 지향되는 제1 라인에 배치된 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부;

제2 라인에 가늘고 긴 애퍼처를 갖는 가스 나이프 장치; 및

가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부

를 연속적으로 갖는다.

실시예 2

실시예 1에 따른 유체 핸들링 구조는,

제1 라인 및 제2 라인이 액침 유체를 담도록 구성된 공간을 둘러싸며,

가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부는 가스 나이프 장치의 길이를 따라 제공되며,

제1 라인, 제2 라인, 및 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부 간의 각각의 이격은 액침 유체를 담도록 구성된 공간 주위의 모든 지점에서 실질적으로 동일하다.

실시예 3

실시예 1 또는 2에 따른 유체 핸들링 구조는, 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부와 가스 나이프 장치의 가늘고 긴 애퍼처의 가장 인접한 에지들의 이격은, 0.25 mm 내지 0.75 mm의 범위에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 mm이다.

실시예 4

실시예 1 내지 3 중의 하나에 따른 유체 핸들링 구조는, 가스 나이프 장치에 인접한 개구부가 가늘고 긴 개구부이다.

실시예 5

실시예 4에 따른 유체 핸들링 구조는, 가스 나이프 장치에 인접한 개구부의 폭이 30 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위 또는 100 ㎛ 내지 150 ㎛의 범위에서 선택된다.

실시예 6

실시예 4 또는 5에 따른 유체 핸들링 구조는, 가스 나이프 장치에 가장 근접한, 가스 나이프 장치에 인접한 개구부의 에지가, 제1 라인과 제2 라인 사이에 있고 또한 가스 나이프 장치에 인접한 개구부를 지나는 유체 핸들링 구조의 표면에 대하여 경사각으로 제공되며, 이로써 가스 나이프 장치에 인접한 개구부의 폭이 표면으로부터의 간격과 함께 감소한다.

실시예 7

실시예 6에 따른 유체 핸들링 구조는, 유체 핸들링 구조의 표면에 대한 가스 나이프 장치에 인접한 개구부의 에지의 각도가, 10°내지 60°의 범위 또는 10°내지 45°의 범위로부터 선택되며, 바람직하게는 20°이다.

실시예 8

실시예 1 내지 7 중의 하나에 따른 유체 핸들링 구조는, 가스 나이프 장치에 인접한 개구부가 다공성 재료에 의해 덮여진다.

실시예 9

실시예 1 내지 8 중의 하나에 따른 유체 핸들링 구조는, 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부와 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부가, 가스 및/또는 액체를 유체 핸들링 구조 내로 통과하도록 하기 위한 유입구이다.

실시예 10

실시예 1 내지 9 중의 하나에 따른 유체 핸들링 구조는, 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부가, 사용 시에, 저압력 소스에 연결되며, 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부가, 사용 시에, 저압력 소스에 연결된다.

실시예 11

실시예 10에 따른 유체 핸들링 구조는, 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부에 연결된 저압력 소스 및/또는 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부에 연결된 저압력 소스에 연결되거나 연결될 수 있는 컨트롤러를 더 포함하며, 이 컨트롤러는, 사용 시에, 제2 라인의 가늘고 긴 애퍼처를 갖는 가스 나이프 장치로부터의 가스의 흐름이 제1 라인과 제2 라인 사이의 유체 핸들링 구조의 표면에 실질적으로 직각을 이루도록, 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부 및/또는 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 통한 가스 유량이 이루어지도록, 하나 이상의 저압력 소스를 제어하는 구성을 갖는다.

실시예 12

실시예 1 내지 11 중의 하나에 따른 유체 핸들링 구조는, 제2 라인에 가늘고 긴 애퍼처를 갖는 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 지나서, 경계에,

제3 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부; 및

제4 라인에 가늘고 긴 애퍼처를 갖는 제2 가스 나이프 장치

를 연속적으로 더 포함한다.

실시예 13

실시예 12에 따른 유체 핸들링 구조는, 제1 라인 내지 제4 라인은 액침 유체를 담도록 구성된 공간을 연속적으로 둘러싸며, 각각의 라인 간의 이격은 액침 유체를 담도록 구성된 공간 주위의 모든 지점에서 실질적으로 동일하다.

실시예 14

실시예 12 또는 13에 따른 유체 핸들링 구조는, 제3 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부는 가스 및/또는 액체를 유체 핸들링 구조 내로 통과시키기 위한 유입구이다.

실시예 15

실시예 12 내지 14 중의 하나에 따른 유체 핸들링 구조는, 제3 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부가 사용 시에 저압력 소스에 연결되며, 유체 핸들링 구조는 저압력 소스에 연결되거나 연결될 수 있는 컨트롤러를 포함하며, 이 컨트롤러는 제3 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 통한 가스 유량이 가스 나이프를 형성하기 위한 제4 라인의 애퍼처 바깥으로의 가스 유량보다 크거나 동일하도록 저압력 소스를 제어하도록 구성된다.

실시예 16

실시예 12 내지 15 중의 하나에 따른 유체 핸들링 구조는, 제2 라인 및 제4 라인의 애퍼처가, 사용 시에, 가스 공급부에 연결되며, 유체 핸들링 구조는 가스 공급부에 연결되거나 연결될 수 있는 컨트롤러를 더 포함하며, 이 컨트롤러는 가스 나이프를 형성하기 위한 제4 라인의 애퍼처 바깥으로의 가스 유량이 가스 나이프를 형성하기 위한 제2 라인의 애퍼처 바깥으로의 가스 유량보다 크도록 가스 공급부를 제어하도록 구성된다.

실시예 17

실시예 12 내지 16 중의 하나에 따른 유체 핸들링 구조는, 사용 시에 기판 및/또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블의 상위면에 전반적으로 평행한 하위면을 더 포함하며, 제1 라인 내지 제4 라인의 개구부 및 애퍼처가 하위면에 형성된다.

실시예 18

실시예 17에 따른 유체 핸들링 구조는, 사용 시에, 기판 및/또는 기판 테이블의 상위면으로부터의 제1 내지 제4 라인의 개구부 및 애퍼처 주위의 하위면의 영역의 이격이 실질적으로 동일하다.

실시예 19

실시예 17에 따른 유체 핸들링 구조는, 사용 시에, 기판 및/또는 기판 테이블의 상위면으로부터의 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부 주위의 하위면의 영역의 이격이, 기판 및/또는 기판 테이블의 상위면으로부터의 제4 라인의 애퍼처 주위의 하위면의 영역의 이격보다 크게 되어 있다.

실시예 20

실시예 17 내지 19 중의 하나에 따른 유체 핸들링 구조는, 제2 라인과 제3 라인 사이의 제5 라인에 배치된, 하위면 내의 리세스를 포함한다.

실시예 21

실시예 20에 따른 유체 핸들링 구조는, 리세스가, 가스 콘딧에 의해 유체 핸들링 구조 외측의 지역에 연결되는 하나 이상의 개구부를 포함한다.

실시예 22

리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조는, 사용 시에 유체 핸들링 구조 외측의 지역까지의 액침액이 제한되는 공간의 경계에,

사용 시에 예컨대 기판 및/또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블의 대향면을 향하여 지향되는 제1 라인에 배치되어 유체를 추출하기 위한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부;

제2 라인에 있는, 가스 나이프용의 가늘고 긴 애퍼처; 및

가스 나이프용의 가늘고 긴 애퍼처에 인접하여 형성되어 액침액을 추출하기 위한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부

를 연속적으로 갖는다.

실시예 23

실시예 22에 따른 유체 핸들링 구조는, 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부가, 공간 내의 액침액의 메니스커스를 피닝할 것이다.

실시예 24

전술한 실시예 중의 어느 하나에 따른 유체 핸들링 구조를 포함하는 리소그래피 장치.

실시예 25

디바이스 제조 방법은,

투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 간의 공간에 액침액을 제공하는 단계;

제1 라인에 배치된 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 통해 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 기판 테이블 사이로부터 액침액을 회수하는 단계;

가스 나이프를 형성하는 제2 라인의 애퍼처를 통해 가스를 공급함으로써 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 향하여 액침액에 힘을 가하는 단계; 및

가스 나이프에 인접하여 있고 또한 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부의 가스 나이프 반대측에 있는 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 통해 가스 및 잔여 액침액을 추출하는 단계

를 포함한다.

이상에서 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명의 실시예는 위에서 개시된 바와 같은 방법을 기술하는 기계 판독 가능한 명령어들의 하나 이상의 시퀀스들을 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되는 데이터 저장 매체(예컨대, 반도체 메모리, 자기 디스크 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수도 있다. 또한, 기계 판독 가능한 명령어들은 2개 이상의 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수도 있으며, 이들 2개 이상의 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체에 저장될 수 있다.

본 명세서에 설명된 컨트롤러는, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램이 리소그래피 장치의 적어도 하나의 구성요소 내에 위치된 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 판독될 때에, 각각 또는 조합하여 동작할 수도 있다. 컨트롤러는 각각 또는 조합하여 신호를 수신, 처리 및 전송하기에 적합한 구성을 가질 수 있다. 하나 이상의 프로세서가 하나 이상의 컨트롤러와 통신하도록 구성된다. 예컨대, 각각의 컨트롤러는 전술한 방법을 위한 기계 판독 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위한 하나 이상의 프로세서를 포함할 수도 있다. 컨트롤러는 이러한 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 데이터 저장 매체 및/또는 이러한 저장 매체를 수용하기 위한 하드웨어를 포함할 수도 있다. 따라서, 컨트롤러는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램의 기계 판독 가능한 명령어에 따라 동작할 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시예는 전술한 것과 같은 유형 및 액침액이 수조의 형태에 제공되는지, 기판의 국소 표면 영역에만 제공되는지, 아니면 제한되지 않는지의 여부에 상관없이 어떠한 액침 리소그래피 장치에도 적용될 수 있으며, 이들로만 한정되지 않는다. 액침액이 제한되지 않는 구성에서, 액침액은 기판 및/또는 기판 테이블의 표면 위에 흐를 수 있으며, 이로써 기판 테이블 및/또는 기판의 실질적으로 덮여있지 않은 전체 표면이 습윤된다. 이러한 비제한 액침 시스템에서, 액체 공급 시스템은 액침액을 제한하지 않을 수도 있거나, 또는 실질적으로 액침액의 완전한 제한이 아닌 액침액의 일부분의 제한을 제공할 수도 있다.

본 명세서에서 고려된 액체 공급 시스템은 넓은 의미로 이해되어야 한다. 특정 실시예에서, 액체 공급 시스템은 액체를 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 제공하는 기구 또는 구조의 조합일 수도 있다. 액체 공급 시스템은 하나 이상의 구조, 하나 이상의 액체 개구부 또는 하나 이상의 가스 개구부를 포함한 하나 이상의 유체 개구부, 또는 2상(two phase) 흐름을 위한 하나 이상의 개구부의 조합을 포함할 수 있다. 이들 개구부는 각각 액침 공간 내로의 유입구(또는 액체 핸들링 구조로부터의 배출구) 또는 액침 공간 외부로의 배출구(또는 액체 핸들링 구조 내로의 유입구)가 될 수 있다. 실시예에서, 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 일부분이 되거나, 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전하게 덮거나, 또는 공간이 기판 및/또는 기판 테이블을 감쌀 수도 있다. 액체 공급 시스템은 필요한 경우 액체의 위치, 양, 품질, 형상, 유량 또는 어떠한 다른 특징을 제어하기 위한 하나 이상의 요소를 추가로 포함할 수도 있다. 일실시예에서, 액침액은 물이어도 된다.

전술한 내용은 예시를 위한 것으로, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 하기 청구항들의 범위를 벗어나지 않고서도 전술한 본 발명에 대한 변형예가 이루어질 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조에 있어서,
액침 유체를 담고 있도록 구성된 공간으로부터 유체 핸들링 구조 외측의 지역까지의 경계에,
사용 시에 기판 또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블을 향하여 지향되는 제1 라인에 배치된 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부;
제2 라인의 가늘고 긴 애퍼처를 갖는 가스 나이프 장치; 및
상기 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부
를 연속적으로 포함하되,
상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부와 상기 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부는, 가스 및 액체 중 어느 하나 또는 모두를 유체 핸들링 구조 내로 통과하도록 하기 위한 유입구인,
유체 핸들링 구조.
제1항에 있어서,
상기 제1 라인 및 상기 제2 라인이 액침 유체를 담도록 구성된 공간을 둘러싸며,
상기 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부는 상기 가스 나이프 장치의 길이를 따라 제공되며,
상기 제1 라인, 상기 제2 라인, 및 상기 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부 간의 각각의 이격은 액침 유체를 담도록 구성된 공간 주위의 모든 지점에서 실질적으로 동일한,
유체 핸들링 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가스 나이프 장치에 인접한 개구부가 가늘고 긴 개구부인, 유체 핸들링 구조.
제3항에 있어서,
상기 가스 나이프 장치에 가장 근접한, 상기 가스 나이프 장치에 인접한 개구부의 에지는, 상기 제1 라인과 상기 제2 라인 사이에 있고 또한 상기 가스 나이프 장치에 인접한 개구부를 지나는 유체 핸들링 구조의 표면에 대하여 경사각으로 제공되며, 이로써 상기 가스 나이프 장치에 인접한 개구부의 폭이 상기 표면으로부터의 간격과 함께 감소되는, 유체 핸들링 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가스 나이프 장치에 인접한 개구부가 다공성 재료에 의해 덮여지는, 유체 핸들링 구조.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부가, 사용 시에, 저압력 소스에 연결되며, 상기 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부가, 사용 시에, 저압력 소스에 연결되는, 유체 핸들링 구조.
제7항에 있어서,
상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부에 연결된 상기 저압력 소스 또는 상기 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부에 연결된 상기 저압력 소스에 연결되거나 연결될 수 있는 컨트롤러를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는, 사용 시에, 상기 제2 라인의 가늘고 긴 애퍼처를 갖는 상기 가스 나이프 장치로부터의 가스의 흐름이 상기 제1 라인과 상기 제2 라인 사이의 유체 핸들링 구조의 표면에 실질적으로 직각을 이루도록, 상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부 또는 상기 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 통한 가스 유량이 이루어지도록, 하나 이상의 상기 저압력 소스를 제어하는 구성을 갖는, 유체 핸들링 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 라인에 가늘고 긴 애퍼처를 갖는 상기 가스 나이프 장치에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 지나서, 상기 경계에,
제3 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부; 및
제4 라인에 가늘고 긴 애퍼처를 갖는 제2 가스 나이프 장치
를 연속적으로 더 포함하며,
상기 제1 라인 내지 상기 제4 라인은 액침 유체를 담도록 구성된 상기 공간을 연속적으로 둘러싸며, 각각의 라인 간의 이격은 액침 유체를 담도록 구성된 상기 공간 주위의 모든 지점에서 실질적으로 동일한,
유체 핸들링 구조.
제9항에 있어서,
상기 제3 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부가 사용 시에 저압력 소스에 연결되며, 상기 유체 핸들링 구조는 상기 저압력 소스에 연결되거나 연결될 수 있는 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 제3 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 통한 가스 유량이 상기 가스 나이프 장치를 형성하기 위한 상기 제4 라인의 애퍼처 바깥으로의 가스 유량보다 크거나 동일하도록 상기 저압력 소스를 제어하도록 구성되는, 유체 핸들링 구조.
제9항에 있어서,
상기 제2 라인 및 상기 제4 라인의 애퍼처가, 사용 시에, 가스 공급부에 연결되며, 상기 유체 핸들링 구조는 상기 가스 공급부에 연결되거나 연결될 수 있는 컨트롤러를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 가스 나이프 장치를 형성하기 위한 상기 제4 라인의 애퍼처 바깥으로의 가스 유량이 상기 가스 나이프 장치를 형성하기 위한 상기 제2 라인의 애퍼처 바깥으로의 가스 유량보다 크도록 상기 가스 공급부를 제어하도록 구성되는, 유체 핸들링 구조.
리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조에 있어서,
사용 시에 유체 상기 핸들링 구조 외측의 지역까지의 액침액이 제한되는 공간의 경계에,
사용 시에 예컨대 기판 또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블의 대향면을 향하여 지향되는 제1 라인에 배치되어 유체를 추출하기 위한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부;
제2 라인에 있는, 가스 나이프용의 가늘고 긴 애퍼처; 및
상기 가스 나이프용의 가늘고 긴 애퍼처에 인접하여 형성되어 액침액을 추출하기 위한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부
를 연속적으로 포함하되,
상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부와 상기 가스 나이프용의 가늘고 긴 애퍼처에 인접한 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부는, 가스 및 액체 중 어느 하나 또는 모두를 유체 핸들링 구조 내로 통과하도록 하기 위한 유입구인
유체 핸들링 구조.
제12항에 있어서,
상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부가, 상기 공간 내의 액침액의 메니스커스(meniscus)를 피닝(pin)하는, 유체 핸들링 구조.
제1항, 제2항 또는 제12항 중 어느 한 항에 따른 유체 핸들링 구조를 포함하는 리소그래피 장치.
디바이스 제조 방법에 있어서,
투영 시스템의 최종 요소와 기판 또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 간의 공간에 액침액을 제공하는 단계;
제1 라인에 배치된 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 통해 투영 시스템의 최종 요소와 기판 또는 기판 테이블 사이로부터 액침액을 회수하는 단계;
가스 나이프를 형성하는 제2 라인의 애퍼처를 통해 가스를 공급함으로써 상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 향하여 액침액에 힘을 가하는 단계; 및
상기 가스 나이프에 인접하여 있고 또한 상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부의 상기 가스 나이프 반대측에 있는 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부를 통해, 가스 및 잔여 액침액을 추출하는 단계
를 포함하되,
상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부와, 상기 가스 나이프에 인접하여 있고 또한 상기 제1 라인의 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부의 상기 가스 나이프 반대측에 있는 상기 가늘고 긴 개구부 또는 복수의 개구부는, 가스 및 액체 중 어느 하나 또는 모두를 유체 핸들링 구조 내로 통과하도록 하기 위한 유입구인,
디바이스 제조 방법.